WO2013119030A2 - 엘이디 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치. - Google Patents

엘이디 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치. Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a charging system and an electrostatic sensing device of an LED (LED) lighting, and more specifically, to use a variety of secondary batteries, such as storage batteries used in lighting devices, various problems caused when using a secondary battery
  • the present invention relates to a charging device and an electrostatic detection system for LED lighting, which overcome the problem and enable fast charging in a short time so that an emergency lighting device can be easily used in an actual emergency, thereby ensuring a human vision in an emergency.
  • a secondary battery mainly used as a power source of the emergency lighting device is a litum ion battery or litum polymer battery, a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, and a nickel cadmium battery. Etc.
  • the above-mentioned shortcomings are pointed out mainly as a problem of the battery and the charging system, and in more detail, because the battery constantly charges excessively to ensure the state of full charge of the battery when the emergency lighting device should be turned on. As a result, the battery life becomes extremely short compared to batteries used in general electrical appliances. If a power outage or other situation that requires the use of an emergency lighting device occurs after a certain time after the initial installation of the emergency lighting device, This will prevent the emergency lighting device from functioning properly.
  • the above-mentioned problems of the secondary battery are overcome so that the emergency lighting device can be easily used in an actual emergency, and the charging efficiency of the power storage unit consisting of a plurality of cells is increased, and fast charging is possible in a short time so that a human's field of vision can be improved in an emergency.
  • the charging efficiency of the power storage unit consisting of a plurality of cells is increased, and fast charging is possible in a short time so that a human's field of vision can be improved in an emergency.
  • the secondary battery used in the lighting device is usually used, such as a Lithium ion battery or a Lithium polymer battery, lead storage battery, nickel hydrogen battery, nickel cadmium battery, newly applied Ritum iron phosphate batteries and hybrid batteries are used.
  • the withstand voltage per cell is typically less than 2.3 V to 4.5 V.
  • the converter output voltage is within the allowable voltage range (for example, when the withstand voltage of one battery is 2.5 V).
  • EDLC electric double layer capacitor
  • the output voltage of the converter higher than the allowable withstand voltage of the battery is installed in the reduced voltage transformer (reduction DC-DC converter) to accumulate the withstand voltage of the battery or hybrid capacitor and the electric double layer capacitor, so that the input voltage at the time of power failure
  • the stored voltage of the power storage unit is output through the boosting transformer (step-up DC-DC converter) to improve the cost and efficiency in a small quantity, and to ensure more stable operation of the lighting device, and in particular, the number of input batteries.
  • the main purpose of the voltage amplification circuit that can adjust the output voltage arbitrarily by reducing the.
  • Another object of the present invention as can be seen in the configuration shown, to reduce the number of batteries or hybrid capacitors and electric double layer capacitors by about half compared to the conventional circuit to favor high integration.
  • a conventional antistatic cost lighting device is composed of a single-phase two-wire or three-wire type, so that in order to use the emergency lighting in consideration of the electrical wiring of the current building, one line must be wired from the main power supply to the luminaire of the building. There was a disadvantage and the hassle of having to install the ground separately.
  • the peripheral circuit is composed of a battery charging circuit using a predetermined voltage, an outage detection circuit connecting the power storage unit and an inverter during power failure, and an inverter not connected to the fluorescent lamp when power is input, but connected to the fluorescent lamp during power failure. And it requires a lot of unit cost in production Situation that requires the installation property is easily described by a point was difficult to configure the illumination device of the bulb (Bulb) form.
  • the LED lighting charging system and the power failure detecting device are mounted on the LED light to supply power, and determine the external power failure detection to determine the external power supply.
  • the external power supply unit receives main power from the outside, and the external power outage detecting unit determines whether the external power is stably supplied, and selects the external power or outputs the charging power to output the power selection signal.
  • the main power cutoff signal of the power failure detecting unit is output.
  • the accumulated voltage and current are supplied to the LED module.
  • the selection controller may further include a circuit or a step of supplying power to the power storage unit by selecting power accumulated in response to flame detection, temperature detection, human body detection, vibration (earthquake) detection, external illumination detection, and the like.
  • the charging unit further includes a charge control unit for the purpose of preventing charge deterioration by increasing charging efficiency and sensing the internal temperature of the LED lamp by individually charging each cell of a power storage unit including a plurality of cells, and reducing the high output voltage of the converter
  • a DC-DC converter is installed to accumulate the withstand voltage allowance of the power storage unit and outputs the stored voltage of the power storage unit through the booster transformer (step-up DC-DC converter) to further improve the unit cost and efficiency in a small quantity. can do.
  • the electrostatic sensing device of the LED lighting when a current flows, an induction current flows through the sensing unit 50 wound around the electrostatic detection determination unit, and the induced current is rectified by the rectifying means and then the electrostatic Is applied to the discriminating circuit.
  • the user is provided with a built-in electrostatic sensing device of the present invention to be inserted into the power cable, there is disclosed a charging system and an electrostatic sensing device for LED lighting that does not need to install a separate ground wire or configure a complex circuit
  • the conventional electrostatic sensing method is a wire Since the ground wire and the terminal should be in direct contact with the ground wire, it is necessary to install a separate ground to detect it.In addition, internal circuit abnormalities occur due to natural disasters when measuring using such ground. Therefore, the basic measures for this are required.
  • the present invention is to compensate for the shortcomings of the conventional lighting device, and to provide a charging system and a power failure detection device of the LED light configured to be installed simply by wiring only inside the luminaire without the inconvenience of wiring from the main power source to the luminaire.
  • the high output voltage of the converter is installed as a reduced voltage transformer (accumulated DC-DC converter) to allow the withstand voltages of the battery or hybrid capacitor and the electric double layer capacitor to accumulate the stored voltage of the capacitor. Output through a DC converter to improve the cost and efficiency in a small quantity and to ensure a more stable operation of the lighting device.
  • a reduced voltage transformer accumulated DC-DC converter
  • the outage detection system can be installed simply by wiring inside the luminaire.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the basic configuration of the LED lighting charging system and the power failure detection device according to the present invention.
  • FIG. 2 and 3 is a schematic configuration diagram of a battery charging circuit according to the present invention and an example of charging showing a capacity change between cells when a capacity deviation occurs between cells during charging without an equal charging device for cells.
  • Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a charging device using an external auxiliary power source according to the present invention.
  • 5 and 6 are block diagrams showing a schematic diagram showing a schematic flow by a sensor sensing input of a selection controller according to the present invention, and a block diagram showing the configuration of the selection controller.
  • FIG. 7 and 8 is an exemplary view showing a detailed block diagram of a power failure detection unit and a detection method of the detection unit in an embodiment of the power failure detection system of the LED lighting according to the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are circuit diagrams illustrating an example of a power failure detection output of a power failure detection system of the LED lighting and a detection unit according to the present invention.
  • LED module 14 power failure detection unit 15: charging unit
  • 16A battery (cell)
  • 16B low voltage controller 17: output transformer
  • auxiliary power input terminal 31 transformer 32: switching element
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the basic configuration of the charging system and the power failure detection device of the LED lighting according to the present invention, by filtering the commercial power through the EMI (Electro Magnetic Interference) filter for blocking electromagnetic waves inside the converter Supply external power to the converter.
  • EMI Electro Magnetic Interference
  • the converter 10 further includes a fuse for protecting the LED lighting device from overcurrent between the commercial power supply and the EMI filter.
  • the power input unit of the output control unit 17 outputs power output from the power input unit, the power failure detection unit 14, and the power storage unit 16 of the converter 10 externally supplied with the peripheral configuration of the selection control unit 11.
  • the power is supplied to the constant current controller 12 which is selectively output by comparing the external power and the power of the power storage unit.
  • Selection control unit 11 may be configured to be described later PIR sensor, vibration (earthquake detection) sensor, the wireless receiver 39, etc., and may further include a switching (FET: Field Effect Transistor) unit.
  • FET Field Effect Transistor
  • the wire if the wire is live or not, the wire must be directly contacted with the ground wire and the terminal in order to know how much the voltage value is.
  • the insulation state of the measuring device should be sufficiently secured, so that the ground is separately installed, making it difficult to manufacture, its bulky, and heavy, which makes the use or storage installation inconvenient. All wires used in homes and factory offices are insulated, and when the current flows in the conductor, the insulated insulator is in a state in which some electric field is applied.
  • the sensing unit 50 may be formed of a spiral, a ring or a letter “C”. 54)
  • the electromotive force is induced according to Faraday's law, and the amplifier 51 is electrically connected to the detector to amplify the induced current by receiving the signal of the detector 50.
  • the live line detection unit 52 is configured to apply a signal of the amplifier 51 to the switching unit 53 so that the appropriate driving voltage is applied, and the switching unit 53 Finally, when the main power flowing to the conductor core of the sensing unit 50 is stably supplied, the external power detection signal is output to the selection control unit 11 with a digital value of 0 or 1, LOW or HIGH to supply power to the power storage unit 16. Or external power supply This consists of the best form to be able to be controlled whether it is possible to choose from.
  • the converter 10 receiving external power may further include an EMI filter, a rectifier diode, a transformer, a power supply, a switching unit, an auxiliary power supply, and a measurement unit. All of the illustrated components may not be essential components, and one or more components (eg, transformers, etc.) may be omitted.
  • the power failure detection unit 14 proposed by the present invention includes not only a simple auxiliary power supply function but also a function of transmitting a signal indicating that the external power supply is suddenly cut off to the selection controller 11, thereby using the electronic device. Allow the user to take countermeasures against power shutdown.
  • the power failure detecting unit 14 recognizes that the main power is stably supplied and outputs a power selection signal corresponding to the power supply selection controller 11. For example, when the main power is stably supplied, the power selection signal outputs a digital value of 1 or 0, and the selection control unit 11 receives the main power when a power selection signal having a value of 1 or 0 is input to the constant current controller. Outputs the external power to (12) and supplies to the LED (13) module (13).
  • the selection control unit 11 may have a similar electrical switching structure such as a relay, a control switching element 55, and the like, which operate in response to the power failure detection determination unit 14. In this case, the selection control unit 11 or the power failure detection unit 14 do not generate an external power supply cutoff signal.
  • the charge transformer 15A stores the voltage level supplied from the converter 10.
  • the voltage is higher than the negative power supply (for example, the charging power of the power storage unit is 4.2V, and the supply power is 18V or 42V, etc.)
  • the power is reduced to the operating power level of the power storage unit and charged to be constantly charged at the reduced voltage level.
  • the power supply process is supplied to the circuit section 15B. As can be seen from FIG. 1, when the output power of the charging unit 15 including the charging transformer 15A and the charging circuit 15B of the charging system of the LED lighting according to the present invention is supplied to the power storage unit 16.
  • the battery (cell) and the low voltage control unit 16B are formed inside or outside of the power storage unit 16.
  • the power storage unit 16 receives the power of the charging unit and starts charging the rechargeable battery 16A. Done. (Please note that the name of the battery or cell is the same here).
  • the power failure (disruption / disaster / fire signal) power failure detection unit 14 When the external power supply is not the user's intention, the power failure (disruption / disaster / fire signal) power failure detection unit 14 outputs a set value, the stored power of the power storage unit 16 is the output transformer unit 17 ) Is supplied to the selection control unit 11 as a voltage equal to or similar to the output voltage of the converter 10 (for example, the output is boosted by 12V when the converter voltage is 12V), and is supplied from the power storage unit 16 instead of the external power supply. Receives and supplies to the LED (LED) module (13).
  • the selection control unit 11 is switched to the open state under the control of the selection control unit 11 when the user inputs an operation termination command while the power supply unit 16 is supplying power, and thus driving power is not supplied.
  • a separate control switch can be configured (power off).
  • the control switch may be omitted so that the corresponding section is always kept in the short state, and the power cut may be processed in software by the operation of the selection controller 11.
  • the function of the low voltage controller 16B is to prevent excessive drop of the cell voltage due to the internal driving circuit of the output transformer 17.
  • any one of the charging unit 15, the charging circuit unit 15B or the power storage unit 16 is configured with a full charge indicator, a low voltage indicator or a charge indicator indicator and the power is suddenly cut off. It may be possible to drive or configure its own circuits to guard against high surge voltages or loud noise generated.
  • FIG. 2 and 3 is a schematic configuration diagram of a battery equalization charging circuit according to the present invention and an example of charging showing a capacity change between cells when a capacity deviation occurs between cells during charging without an equal charging device.
  • the present invention shown in FIGS. 2 and 3 relates to an equal charging device for a battery (cell), and more particularly, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, a litho polymer battery, an electric double layer capacitor (EDLC) and a hybrid capacitor with individual charging between cells.
  • a battery cell
  • EDLC electric double layer capacitor
  • the imbalance between the cells of the lead acid battery can be solved by the full charge and overcharge control.
  • the S1 and S2 switches corresponding to the output signal of the charging circuit unit 15B to which the voltage converted into the predetermined value from the charging transformer 15A are input are activated to charge the cells between cells.
  • Cell 15, Cell 2, and Cell 3 are configured in parallel to control the supply of the charging voltage.
  • S1 and S2 are conversely configured to have a constant cycle or reverse operation.
  • a switch S1 switched by the charging unit 15 or the charging circuit unit 15B, and an FET and TR for switching the driving current of S2 in reverse operation with the S1.
  • the converter 10 When the converter 10 is supplied with power and the voltage converted from the charging transformer 15A to a predetermined value is supplied to the charging circuit 15B, the voltage is detected by the charging transformer 15A or the charging circuit 15B.
  • S1 is switched on and turned on, and charging takes place without imbalance between cells.
  • S2 turns off the series configuration between each of the plurality of cells, and accordingly, the charging circuit unit 15B operates to uniformly charge each cell individually.
  • the switching S2 switched to the charging circuit unit 15B performs a protection function by stopping the electrical series operation between each cell and the cells, on the contrary, when each cell is only charged or discharged or there is no converter 10 supply voltage.
  • S1 is switched to turn off and S2 can be controlled to be turned on.
  • An inverting input terminal connected to the charging circuit unit, a non-inverting input terminal connected between each cell, and each cell having a high level when the voltage between the cells is lower than the charging circuit unit voltage are described. It is connected in parallel to output the charging signal (S1), and if the voltage between each cell is higher than the voltage of the charging circuit portion, it is configured to connect each cell of the low level in series to output the discharge signal (S2) and S1 and S2 It can be configured to reverse.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic flow by a sensor sensing input of a selection controller according to the present invention, the PIR sensor 39a, an illuminance sensor (not shown), a flame sensor 38b, and a vibration sensor 38c. ),
  • the output set to be output in a specified situation such as the wireless receiver 39 is referred to as an event signal 38d.
  • a sensing signal for detecting whether or not it is generated is generated and provided to the selection controller 11.
  • the event detector may include a PIR sensor 39a, a flame sensor 38b, a vibration sensor 38c, a wireless receiver 39 that receives an external wireless transmission, and an illumination sensor (not shown). It may include one or more of.
  • the selection control unit 11 detects an event signal 38d to sense a voltage supplied from the converter 10. However, if there is no voltage value of the converter, it is determined that the power supply by the power storage unit 16 is performed, but it is processed whether the LED module 13 is turned on / off in an emergency state. In this step, the switching unit switched to electrical switching of the selection control unit 11 is specified in FIG. 5, and the selection control unit 11 estimates a selection capable of supplying power to a pre-stored process. Hereinafter, the selection control unit 11 analyzes the input sensing signal to determine whether an event occurs and determine whether it is turned on or off.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a configuration of a selection controller according to the present invention.
  • the converter may include an external power supply converter and a power failure detection unit.
  • the selection controller includes an event signal, that is, a PIR sensor 39a, a flame sensor 38b, a vibration sensor 38c, and a wireless receiver 39.
  • the selection control unit may determine whether the power supply is provided from the converter driving power supply and the power storage unit by using the information provided by the event signal 38d, and selects to be supplied from the power storage unit when the external power supply is cut off and wirelessly.
  • the disaster / fire / blackout signal of the receiver can be recognized as an emergency state so that it can be controlled quickly.
  • the selection controller determines whether an event is detected by using a sensing signal input from the event signal 38d, determines whether power is supplied by the auxiliary power supply of the power storage unit, and controls the corresponding operation to be performed.
  • the above-described components are controlled to perform a designated function, and after the inputted information is output, the inputted information is determined to determine whether the LED module 13 is turned on by the PIR sensor, and the vibration
  • the LED module 13 is turned on or off by determining earthquake judgment, fire detection by flame detection, disaster information and power outage signal by the wireless receiver, and the illuminance sensor additionally controls photosensors, CDS, and solar modules. For example.
  • a wireless receiver separately allocated to the LED lighting is assigned a unique number (or ID) for each receiver.
  • the input information that is, the unique number and ID of the LED light
  • the wireless LED receiver Through the wireless transmitter.
  • the selection controller may be a means for receiving a user operation command, and the selection controller may include, for example, one or more of a mechanical key button, a touch sensor, an infrared remote controller receiver, and the like.
  • the vibration detection method and the human body detection by the PIR sensor if the LED light flows due to the vibration generated when the building shakes due to the earthquake or natural disasters, which is installed in the lower center of the LED light Since the vibration of the vibration sensor is also linked to the front and rear or left and right directions, the vibration is shaken. Therefore, the reed switch (not shown), which was kept 'on' by the magnetic force of the permanent magnet provided in the vibration weight (not shown), is 'off'. do. Therefore, the 'off' signal of the reed switch is sensed by the selection controller, and the LED module is controlled to determine whether it is lit. At the same time, the selection control unit may transmit an alarm signal to generate an alarm sound or to drive or configure its own circuits for turning on the alarm lamp.
  • the human body detection is based on the so-called passive infrared detection (PIR sensor) method that the infrared device captures the state of change in the amount of infrared light of about 10 micrometers coming from the human body.
  • PIR sensor passive infrared detection
  • the temperature difference between the room temperature and the human body is more than 3 degrees and the object moves at a speed of 30cm ⁇ 2m per second, it uses the principle to enter the sensing range. For example, if a person with a body temperature of 34 degrees enters a room with a temperature of 24 degrees, the sensor senses the temperature difference at this time, and the light is automatically turned on. On the contrary, since the temperature difference disappears after a person leaves or there is no movement, the switch can automatically prevent unnecessary power consumption.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a charging device using an external auxiliary power source according to the present invention.
  • an auxiliary power input terminal 30, a transformer 31, a switching element 32, a current sensor 33, and a PWM that receive an external auxiliary power 36, such as a USB and a solar cell, are provided. It includes a generator 34, a current sensing unit 35, a temperature sensor 37, a battery (cell) 16A, and a charging circuit unit 15B.
  • the charging circuit unit 15B is pulse width modulated.
  • PWM pulse width modulated.
  • the duty is controlled to switch the switching element (32). Is electrically connected between the switching element 32 and the current sensor 33 to intermittently output the current, and the current sensing unit 35 is connected to the current sensor 33 and the charging circuit unit 15B, and the current sensing unit ( 35 senses the current between switching element 32 and battery (cell) 16A.
  • the charging circuit unit 15B compares the sensing current of the current sensing unit 35 with the reference current, and adjusts the pulse width modulation (PWM) duty according to the comparison result.
  • the charging circuit unit 15B detects the current. If the sensed current from the unit 35 is larger or smaller than the reference current, constant current control is performed to reduce or increase the pulse width modulation duty.
  • the switching element 32 may be driven or configured by similar own elements such as a field effect transistor (FET), a TR, and a photo coupler.
  • FET field effect transistor
  • TR a TR
  • photo coupler a photo coupler.
  • the charging circuit unit 15B is preferably configured to be charged by a constant voltage or a constant current control method.
  • the temperature sensor 37 sets a reference charging current to prevent the battery (cell) 16A from being charged with overcurrent, or detects when the internal temperature rises due to the LED module 13 to detect the battery (cell) 16A. ) To set the charging voltage and to switch from fast charging to slow charging when reaching the set temperature.
  • the temperature sensor 37 may be used as a thermistor, bimetal, temperature switch, etc., in which a resistance value increases as the temperature increases.
  • 7, 8 is an exemplary view showing a detailed block diagram of the power failure detection unit and a detection method of the detection unit in one embodiment of the power failure detection system of the LED lighting according to the present invention.
  • the blackout detecting unit 14 may detect the unit 50, the amplifying unit 51, or the live line detection unit to enable non-contact type inspection of the wire 54 of the LED light that is supplied with external power. 52, the switching unit 53.
  • the sensing unit 50 may be manufactured in the form of a coil surrounding the cable conductor core to operate with an induced electromotive force by a current flowing in the conductor core, as shown in FIG.
  • the configuration of the sensing unit 50 is formed of a spiral, a ring or a "C" is an example of determining whether the current flows in the conductor core inside the wire 54
  • Figure 50a is a rectifier diode and a pressure-sensitive resistor, capacitor to be described later
  • decompression resistors are illustrated in two groups.
  • the rectifying means and the decompression resistor 41 operated by the DC current is connected to supply the amplification unit 51 signal to determine whether the induced current flows.
  • FIG. 8 is an example in which a rectifying diode 40 and a voltage drop reducing resistor 41 are additionally interposed in a closed circuit formed of a power failure discrimination circuit so that an appropriate driving voltage is applied to the power failure discrimination circuit.
  • the rectifier diode 40 and the voltage drop resistor 41 for voltage drop are additionally interposed in the closed circuit of the sensing unit 50a to apply an appropriate driving voltage to the power failure detecting unit 14.
  • the rectifier diode is connected to a rectifying means corresponding to a single diode or bridge diode to rectify the AC electromotive force induced or input to the electrostatic detection determination unit 14 by direct current.
  • FIG. 8 is an example in which a voltage drop capacitor 42 and a pressure reducing resistor 41 are additionally interposed to apply an appropriate driving voltage to the power failure discrimination circuit.
  • a voltage dropping resistor 41 is additionally interposed so that an appropriate driving voltage is applied to the power failure discrimination circuit.
  • the capacitor In DC, the capacitor is an insulator, but in AC, it can be regarded as a kind of resistance according to frequency. However, unlike general resistance, since it is not an effective resistance, there is almost no loss, so it can be used instead of resistance for the purpose of lowering a high voltage.
  • the capacitor 42 In FIG. 8, the capacitor 42 is calculated as an AC resistance of 60 Hz. Operation can be confirmed as a voltage divided state.
  • FIGS. 9 and 10 are circuit diagrams illustrating an example of a power failure detection output and a detection unit of a power failure detection system of the LED lighting according to the present invention.
  • a circuit diagram showing an alternative configuration of the amplifier 51, the liveness detection unit 52, and the switching unit 53 is illustrated, and the detection unit 50 and the converter or power storage unit are powered.
  • the amplification unit 51 which is electrically connected to the sensing unit 50, has an operational power input terminal 56 and 57 inputted therein, and an OP amplifier that amplifies the wire 54 to determine whether the wire 54 is live.
  • the circuit can be configured to amplify first or maintain a predetermined potential level. An input signal is inputted to the amplifier 51 to the output of the amplifier 51.
  • the switching unit 53 is a predetermined desired scene
  • An outage detection determination unit 14 is configured to output an outage detection output to output a signal indicating whether the wire 54 receiving the external power input of the LED light is live, to determine whether there is an outage, and FIG. 10. Is a circuit diagram composed of an OP amplifier and a comparator in place of a TR or other similar element, and the operation of the comparator compares the voltage obtained from the signal of the amplifier 51 with the preset reference voltage ref.
  • the LED may have a power failure detection output using a similar electrical switching structure such as a switching device 55 that operates in response to the switching unit 53 (relay, photo coupler, FET).
  • the input current (dark current) input to 50 is preferably an output value of the blackout discrimination as the magnitude thereof changes according to the distance from the sensing unit so as to facilitate the discrimination of the blackout.
  • the present invention having the configuration as described above can check the current conduction state of the wires inside the LED lighting, and do not need to install a ground wire or complex circuit configuration of the LED lighting charging device and power failure detection system or LED lighting
  • the determination device is disclosed.
  • An embodiment of the present invention has been described using an example used for LED lighting, but can be applied to other places, such as equipment that requires emergency measures according to the power off in the home or factory as well as LED lighting, industrial, home, portable electronics LED lighting that overcomes the problems caused by using the secondary battery in the device and the emergency lighting device can be easily used in an actual emergency, and enables fast charging in a short time to ensure human vision in an emergency Since it can be produced by a variety of applications of the charging device technology of this should also be seen as belonging to the scope of the claims.

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Abstract

비상 조명기기에서 축전부의 셀당 개별적 충전으로 충전효율 증대와 실제 비상 조명장치를 사용하여야 하는 정전 및 기타 상황이 발생하게 되면 비상 조명 장치가 제 기능을 제대로 수행하기 위함과 특히 벌브 형태의 등기구에 별도 배선하여야 하는 단점과 접지를 시공해야 하는 번거로움이 있어 비상 조명기기에 연속적인 전원 공급을 유지시켜 비상 조명 장치가 제 기능을 제대로 수행하기 위함이다.

Description

엘이디 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치.
본 발명은 엘이디(LED) 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 조명 장치에 사용되는 축전지로서 다양한 2차전지 등을 사용하도록 하여, 2차 전지를 사용하는 경우 발생되는 각종 문제점을 극복하고 비상 조명 장치가 실제 비상시에 용이하게 사용될 수 있도록 단시간 내에 고속 충전이 가능하도록 하여 비상시에 사람의 시야가 확보될 수 있도록 하는 LED 조명의 충전장치 및 정전감지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 대형 건물이나 공공장소 등의 사업장에는 기본적으로 설치되는 조명장치 외에 정전 등의 비상 상태에 대비할 수 있도록 하는 비상 조명 장치의 설치가 의무화되고 있다. 이러한 비상 조명 장치는 외부 AC 전원이 차단되었을 때 점등되도록 설계되는데, 이 때 비상 조명 장치의 전원으로서 주로 사용되는 2차 전지는 리툼 이온 전지 또는 리툼 폴리머 전지, 납 축전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지 등이 있다.
상술한 단점이 발생하는 것은 전지와 충전 계통의 문제가 주된 원인으로 지적되는데, 더욱 상세히 설명하면 비상 조명 장치가 점등되어야 할 시점에서의 전지의 만 충전 상태를 보장하기 위하여 평상시 과다한 충전을 계속하기 때문에 이에 따라 전지의 수명이 일반적인 전기 제품에 사용되는 전지에 비해 극도로 짧아지게 되어, 비상 조명 장치 최초 설치 후 일정 시간이 지난 후에 실제 비상 조명 장치를 사용하여야 하는 정전 기타 상황이 발생하게 되면 상술한 원인으로 인해 비상 조명 장치가 제 기능을 제대로 수행하지 못하게 되는 것이다.
따라서, 비상 조명 장치가 실제 비상시에 용이하게 사용될 수 있도록 2차 전지의 상술한 문제점을 극복하고 복수개의 셀로 이루어진 축전부의 충전 효율을 높이는 것과, 단시간 내에 고속 충전이 가능하도록 하여 비상시에 사람의 시야가 확보될 수 있도록 보다 실규하고 진보한 LED 조명의 충전장치 및 정전감지 시스템에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 조명 장치에 사용되는 2차 전지는 리툼 이온 전지 또는 리툼 폴리머 전지, 납 축전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지 등 이 통상 쓰이고 있으며, 새롭게 적용되는 리툼 인산철 전지, 하이브리드 전지가 사용되고 있다. 상기 2차 전지의 특성상 셀당 내전압이 통상 2.3V~4.5V미만으로 제작되어 LED조명에서 내부 컨버터나 인버터의 출력전압을 축적하려면 내전압 허용범위 내(예: 전지 한 개의 내전압이 2.5V일때 컨버터 출력전압이 15V일시 6개 이상으로 직렬로 접속) 다수개의 축전부를 직렬로 접속하여 사용하며 또한, 전기 이중층 캐패시터(EDLC)를 쓸 경우도 다수개의 셀로 직렬접속으로 컨버터나 인버터의 출력전압에 대응하도록 사용하고 있다.
상기 서술한 문제점으로 전지의 허용 내전압보다 컨버터의 높은 출력전압을 감압 변압부(감압 DC-DC 컨버터)를 설치하여 배터리나 하이브리드 캐패시터와 전기 이중층 캐패시터의 내전압 허용 전압으로 축적하여 정전 시 입력 전압이 소정값 이하일 때 상기 축전부의 축전된 전압을 승압 변압부(승압 DC-DC 컨버터)를 거쳐 출력하여 적은 수량으로 단가와 효율을 개선시킴과 조명장치의 보다 안정적인 작동을 보장하도록 하는 것과 특히 입력 배터리의 수를 감소하여 출력전압을 임의로 조정할 수 있는 전압 증폭회로에 관한 주요 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 도시된 구성에서 알 수 있듯이 고집적에 유리하도록 배터리나 하이브리드 캐패시터와 전기 이중층 캐패시터의 개수를 종래회로보다 반정도를 줄였음을 유의하기 바란다.
본 발명의 추가 목적은, 종래의 정전대비용 조명기기는 단상 2선식이나 3선식으로 구성되어 있어 현 건축물 전기 배선을 고려할 때 비상조명으로 사용하고자 할 때에는 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선하여야 하는 단점과 접지를 별도 시공해야 하는 번거로움이 있었다.
대한민국 공개 실용신안실2000-0005639에서 종래 조명장치의 단점을 보완하기 위한 것으로, 1회선을 건물의 주전원에서 등기구까지 배선하여야 하는 불편 없이 등기구 내부의 배선만으로 간단히 설치할 수 있도록 단상 2선식으로 구성된 정전대비용 형광등 안정기의 배경기술은 전선을 직접 연결하여 감지하는 방법을 제시 하였으나 전원입력 시 형광등과 연결되고 정전 시 상기 형광등과 연결되지 않는 전자식 안정기와, 전원입력 시 배터리를 충전하여 정전 시 상기 배터리에 충전되어 있는 전압이 사용되는 배터리 충전회로와, 정전 시 상기 축전부와 인버터를 연결해주는 정전감지회로와, 전원입력 시 상기 형광등과 연결되지 않고 정전 시 상기 형광등과 연결되는 인버터로 구성되어 주변회로가 복잡하고 생산 시 많은 단가를 요하여 간결하게 회로를 구성하여 설치가 용이한 기술이 필요한 실정이고 벌브(Bulb)형태의 조명기기에서 구성하기 어려운 점이 있었다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치는 LED 조명에 장착되어 전원을 공급하는 전원 공급장치에 있어서, 외부 전원공급을 판단하는 외부 전원 정전감지 판별부, 컨버터(AC-DC 또는 DC-DC 컨버터) 및 복수개의 배터리(셀)를 충전하는 충전부, 축전부, 저전압 제어부, 변압부, 선택 제어부, 정전류 제어부를 구비한다.
외부 전원공급부는 외부로부터 주전원을 공급받으며, 외부 전원 정전감지 판별부는 상기 외부전원이 안정적으로 공급되는지 여부를 판단하여 상기 외부전원을 선택하여 출력할지 충전전원을 선택하여 출력할지를 결정하도록 하는 전원선택신호를 발생하며, 상기 외부전원이 공급되지 않는 경우(예 : 정전 혹은 비상사태가 발생하여 외부 전원 공급이 차단되거나 전압이 일정 수준 이하로 감소한 경우) 상기 정전감지 판단부의 주전원 차단신호를 출력하여 축전부의 축적된 전압 및 전류를 엘이디(LED) 모듈로 공급하게 된다.
추가적으로, 선택 제어부는 불꽃 감지, 온도감지, 인체감지, 진동(지진)감지, 외부 조도감지에 응답하여 축적된 전원을 선택하여 축전부의 전원을 LED모듈로 공급 하는 회로나 단계를 더 포함될 수 있으며,
상기 충전부는 다수개 셀로 이뤄진 축전부의 셀당 개별적 충전으로 충전효율 증대와 LED 전등의 내부 온도를 감지하여 축전부의 열화를 방지목적의 충전량 제어부를 더 구비하며, 컨버터의 높은 출력전압을 감압 변압부(감압 DC-DC 컨버터)를 설치하여 축전부의 내전압 허용 전압으로 축적하여 축전부의 축전된 전압을 승압 변압부(승압 DC-DC 컨버터)를 거쳐 출력하여 적은 수량으로 단가와 효율을 개선시키는 충전 회로부를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명의 정전감지 장치는 전류가 흐를 경우 정전감지 판별부에 권선된 감지부(50)에 유도전류가 흐르게 되고, 이 유도전류는 정류수단에 의해 정류된 후 정전 판별회로에 인가된다. 따라서, 사용자는 전력케이블에 끼워지는 본 발명의 정전감지 장치를 내장시킴으로 별도 접지선을 설치하거나 복잡한 회로를 구성이 필요 없는 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치가 개시되며, 기존의 정전감지 방법은 전선이 활선인지 직접 전선에 접지선과 단자를 접촉하여야 하므로 별도 접지를 설치해야 검출이 가능하여 또한, 이러한 접지를 이용한 측정 시에 자연재해 등으로 인하여 내부 회로이상이 발생하는데, 그러한 발생건수는 매년 빈번한 실정이므로 이에 대한 근본 대책이 요구되고 있다.
본 발명은 종래 조명장치의 단점을 보완하기 위한 것으로, 주전원에서 등기구까지 배선해야 하는 불편 없이 등기구 내부의 배선만으로 간단히 설치할 수 있도록 구성된 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치에 따르면,
1) 복수개의 셀로 이루어진 축전부를 개별로 셀 분할하여 단시간 내에 고속 충전이 가능하도록 충전 효율을 높이는 것과,
2) 컨버터의 높은 출력전압을 감압 변압부(감압 DC-DC 컨버터)를 설치하여 배터리나 하이브리드 캐패시터와 전기 이중층 캐패시터의 내전압 허용 전압으로 축적하여 상기 축전부의 축전된 전압을 승압 변압부(승압 DC-DC 컨버터)를 거쳐 출력하여 적은 수량으로 단가와 효율을 개선시킴과 조명장치의 보다 안정적인 작동을 보장하도록 하는 것이다.
3) 본 발명의 활선여부 체크장치를 내장시킴으로 별도 접지선을 설치하거나 복잡한 회로를 구성이 필요 없는 LED 조명의 정전감지 장치가 개시된다.
4) 벌브(Bulb)형 전구 또는 안정기 형태의 LED조명에 비접촉형 검전기(정전유도 작용에 의한 정전기를 증폭시켜 검전 하는 방식)로 정전 판별의 출력값을 출력하여 여기에 비례하여 정전판별을 용이하게 판단할 수 있어 동(動)적으로 판별하도록 되어 있는 것이다.
5) 건물 내 정전이나 지진, 각종 재해가 발생하는 경우 정전이 지속될 시간을 파악하여 해당 시간과 축전지에 충전된 전원량에 따라 정전된 시간 동안 조명이 소등되는 일이 없도록 하는 효과와 단상 2선식으로서 등기구 내부의 배선만으로 정전감지 시스템을 간단히 설치할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치의 기본적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2, 3은 본 발명에 따른 배터리 충전회로의 개략적인 구성도 및 셀의 균등 충전장치 없이 충전 시 셀 간의 용량편차가 발생할 경우 각 셀 간의 용량추이를 나타낸 충전 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 외부 보조전원을 이용한 충전장치의 구성을 도시한 구성도.
도 5, 6은 본 발명에 따른 선택 제어부의 센서 감지 입력에 의한 개략적인 흐름을 나타낸 구성도 및 선택 제어부의 구성을 도시한 블록도로 도시한 순서도.
도 7, 8은 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템의 일실시예에 있어서 정전감지 판별부의 상세 구성 블록도 및 감지부의 감지방법을 나타낸 예시도.
도 9, 10은 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템의 정전감지 판별출력 예시 및 감지부의 회로를 나타낸 회로도.
(부호의 설명)
10: 컨버터 11: 선택 제어부 12: 정전류 제어부
13: 엘이디(LED) 모듈 14: 정전감지 판별부 15: 충전부
15A:충전 변압부 15B:충전 회로부 16: 축전부
16A:배터리(셀) 16B: 저전압 제어부 17: 출력 변압부
30: 보조전원 입력단자 31: 변압부 32: 스위칭 소자
33: 전류센서 34: PWM 발생기 35: 전류감지 센서
36: 외부 보조전원 37: 온도센서 38a: PIR 센서
38b:불꽃센서 38c:진동센서 38d:이벤트 신호
39: 무선 수신부
40: 정류 다이오드 41: 감압 저항 42: 캐패시터
50: 감지부 51: 증폭부 52: 활선여부 감지부
53: 스위칭부 54: 전선 55: 제어용 스위칭소자
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 설명에 앞서 기존 LED 조명장치에 배터리를 내장한 제품들이 시장에서 판매되고 있어, 발열이 심한 LED 조명 특성상 내부에 배터리 등을 내 외장시킨 제품의 문제점이 지적되는 바 화학적으로 전기에너지를 축적하는 배터리를 다수개의 셀(Cell)을 구성하여 직렬로 연결된 팩 전압이 설정된 범위에 있다 할지라도 각각의 셀 중 하나라도 셀과 셀의 불균등화된 상태로 충전이 이루어졌다면 셀과 셀의 불균형 때문에 각각의 셀들은 위험한 상황에 놓이게 되며, 불균형의 원인으로 각각의 셀이 충전될 시 수용범위의 가변성, 셀의 조립 시 가변성, 조립위치에 따른 축전지 팩 내부의 온도 편차 및 각각의 셀이 지닌 방전 사이클 / 방전율 등이 다른점으로 셀당 불균형이 발생 되는 원인이 된다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명의 충전시스템 및 정전감지 장치의 기본적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도를 설명하자면, 컨버터 내부에는 전자파 차단을 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터를 통해 상용전원을 필터링 하여 외부전원을 컨버터에 공급한다.
컨버터(10)는 상용전원과 EMI 필터 사이에 과전류로부터 LED 조명 장치를 보호하기 위한 퓨즈(Fuse)를 더 구비한다.
선택 제어부(11)의 주변 구성으로 외부에서 전원공급을 받는 컨버터(10)의 전원 입력부, 정전감지 판별부(14), 축전부(16)에서 출력되는 전원을 출력 변압부(17)의 전원 입력부, 외부 전원과 축전부 전원을 비교처리 하여 선택적으로 출력되는 정전류 제어부(12)로 전원을 공급한다.
선택 제어부(11)의 추가적 구성은 후술할 PIR 센서, 진동(지진감지)센서, 무선 수신부(39) 등을 구성 할 수 있으며, 또한 스위칭(FET:Field Effect Transistor)부를 더 포함할 수 있다.
추가적으로, 기존의 선행된 기존의 정전감지 방법에 대하여 설명하자면, 전선이 활선인지 아닌지 활선이라면 전압치가 얼마나 되는지를 알기 위하여 직접 전선에 접지선과 단자를 접촉하여야 하므로 별도 접지를 설치해야 검출이 가능하며, 특히 벌브(Bulb)전구 형태의 조명기기 경우에는 측정기의 절연상태가 충분히 보장되어야 하므로 접지를 별도 설치하여, 그 제작이 어렵고 그 부피가 크며 무겁게 되어 사용이나 보관 설치가 불편하게 되는 문제점이 있었다. 가정이나 공장 사무실 등에 사용되는 전선은 모두 절연 피복된 상태이며, 도체에 전류가 흐를 때 피복된 절연체에는 약간의 전장이 가하여져 있는 상태에 있게 된다.
이러한 상태에서는 전술한 바와 같이 도 7, 8에 의거 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템 구성과 작용을 설명하면, 감지부(50)는 나선형, 링 또는“C"자로 형성될 수 있는데 전선(54) 내부의 도체심선에 전류가 흐를 때 패러데이 법칙에 따라 기전력을 유도하게 된다. 상기 증폭부(51)는 감지부와 전기적으로 연결되어 상기 감지부(50) 신호를 공급받아 유도전류를 증폭하도록 한다. 이때, 상기 증폭부(51)의 신호를 스위칭부(53)에 적정 구동전압이 인가되도록 활선여부 감지부(52)가 구성되어 적정 구동전압이 인가되도록 하며, 상기 스위칭부(53)는 최종적으로 감지부(50)의 도체심선에 흐르는 주전원이 안정적으로 공급될 때 외부전원 감지신호를 디지털 값 0 또는 1 , LOW 또는 HIGH로 선택 제어부(11)로 출력되어 상기 축전부(16)의 전원이나 외부전원 공급을 선택할 것인지 제어가 가능하도록 최선의 형태로 구성이 가능하다.
도 1을 참조하면, 외부 전원을 공급받는 컨버터(10)는 EMI필터, 정류용 다이오드, 변압부, 전원 공급부, 스위칭부, 보조 전원부 및 측정부를 더 포함할 수 있다. 도시된 구성요소들 모두는 필수 구성 요소가 아닐 수도 있으며, 하나 이상의 구성 요소(예를 들어, 변압부 등)는 생략될 수도 있다.
이에 본 발명에서 제안하는 정전감지 판별부(14)는 단순한 보조 전원공급 기능뿐만 아니라 외부전원 공급이 갑자기 차단되었음을 알리는 신호를 선택 제어부(11)로 전달하는 기능을 포함함으로써 상기 신호를 이용하여 전자장치가 스스로 전원차단에 대한 대응조치를 할 수 있도록 한다.
외부전원 공급이 정상적으로 공급되면, 정전감지 판별부(14)는 주전원이 안정적으로 공급되고 있음을 인식하고 이에 대응되는 전원선택신호를 선택 제어부(11)로 출력한다. 예를 들어, 주전원이 안정적으로 공급될 때 전원선택신호는 디지털 값 1 또는 0을 출력하게 되고, 선택 제어부(11)는 1 또는 0의 값을 가지는 전원선택신호가 입력되면 주전원을 수신하여 정전류 제어부(12)로 상기 외부전원을 출력하여 엘이디(LED) 모듈(13)로 공급한다. 이때, 선택 제어부(11)는 정전감지 판별부(14)에 응답하여 동작하는 릴레이, 제어용 스위칭소자(55)등 유사한 전기적 스위칭 구조를 가질 수 있다. 이 경우에는 선택 제어부(11)나 정전감지 판별부(14)는 외부전원 공급 차단신호를 발생하지 아니한다.
도 1의 본 발명에 따른 LED 조명의 충전시스템의 상세한 설명을 하자면,
외부 전원과 연결되어 교류전원 또는 직류전원을 입력받는 컨버터(AC-DC)(DC-DC)의 출력된 전원을 공급하여 충전 변압부(15A)는 컨버터(10)로부터 공급되는 전압의 레벨이 축전부의 전원보다 고압인 경우(예를 들어, 축전부의 충전전원은 4.2V이고, 공급 전원이 18V 또는 42V 등인 경우), 축전부의 동작 전원 레벨로 감압하고 감압된 전압 레벨로 일정하게 충전될 수 있도록 충전 회로부(15B)로 전원을 공급 처리한다. 도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 LED 조명의 충전시스템의 충전 변압부(15A), 충전 회로부(15B)로 구성된 충전부(15)의 출력된 전원을 축전부(16)로 공급이 되면 축전부(16) 구성 요소인 내부나 외부에 배터리(셀)과 저전압 제어부(16B)가 안착되어 형성되는 것으로 축전부(16)는 충전부 전원을 수신하여 충전용 배터리(16A)등을 충전을 개시하게 된다. (여기서 배터리나 셀의 명칭은 동일로 간주하기 바란다).
외부전원 공급이 사용자의 의도가 아닌 전원차단 시(정전/재난/화재 신호) 정전감지 판별부(14)는 설정 값을 출력하게 되고, 축전부(16)의 축전된 전원은 출력 변압부(17)로 출력하여 컨버터(10)의 출력 전압과 동일 혹은 유사한 전압(예: 컨버터 전압이 12V일 때 12V 승압 하여 출력)으로 선택 제어부(11)로 공급되어 외부전원 공급 대신 축전부(16)로부터 전원을 수신하여 엘이디(LED) 모듈(13)로 공급한다.
또한, 선택 제어부(11)는 축전부(16)에 의한 전원 공급이 이루어지는 도중 사용자에 의한 동작 종료 명령 입력 시 선택 제어부(11)의 제어에 의해 오픈(open) 상태로 전환되어 구동 전원이 공급되지 않도록 별도 제어 스위치가 구성될 수 있다(전원 차단). 물론, 제어 스위치는 생략되어 해당 구간이 항상 쇼트 상태로 유지되도록 할 수 있으며, 전원 차단은 선택 제어부(11)의 동작에 의해 소프트웨어적으로 처리될 수도 있을 것이다.
여기서 저전압 제어부(16B)의 기능으로 출력 변압부(17)의 내부구동 회로로 인하여 저전압으로 과도한 셀 전압 하락되는 것을 방지하는 목적이다.
추가적으로 상기 충전부(15), 충전 회로부(15B) 또는 축전부(16)의 어느 하나에 있어서 만충전 인디케이터(indicator), 저전압 인디케이터(indicator) 혹은 충전량 표시 인디케이터(indicator)가 구성되며 갑자기 전원이 차단됨으로써 발생되는 높은 서지 전압이라던가 큰 노이즈를 방어하기 위한 자체 회로들을 구동시키거나 구성을 할 수 있을 것이다.
도 2, 3은 본 발명에 따른 배터리 균등 충전회로의 개략적인 구성도 및 셀의 균등 충전장치 없이 충전 시 셀 간의 용량편차가 발생할 경우 각 셀 간의 용량추이를 나타낸 충전 예시도이다.
도 2, 3에 나타낸 본 발명은 배터리(셀)의 균등 충전장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 셀 간 개별적 충전으로 리툼이온 전지, 니켈 수소전지, 리툼 폴리머 전지, 전기 이중층 캐패시터(EDLC)와 하이브리드 캐패시터(이하, 셀로 명칭) 등 각 개별 셀 중에 전압이 낮은 셀과 높은 셀에 개별 충전하도록 하는 방식을 통해 일정비율의 배터리의 균등화를 이룰 수 있음과 아울러 열적인 문제를 해소하고, 회로구현의 간소화를 이룰 수 있도록 하여 축전지의 수명과 효율을 극대화 할 수 있도록 발명한 것이다.
이와 같이 셀이 불균형일 경우 예상되는 결과로는 셀이 직렬로 연결되어 있어 도 3과 같이 각각의 셀은 불균형을 이루고 있으며, 그중 가장 먼저 충전이 된 축전지에 의해서 충전을 멈추어야 하는데 이로 과충전으로 인한 축전지에 무리를 주는 것을 막기 위하여 주의 깊은 감시와 제어가 필요하다. 일예로 납축전지의 셀과 셀 사이의 불균형은 만충전 및 과충전 제어에 의해서 해결할 수 있었다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
상기 컨버터(10)의 전원이 공급되면 충전 변압부(15A)에서 소정 값으로 변환된 전압이 입력 되는 충전 회로부(15B)의 출력신호에 대응하는 S1, S2 스위치가 작동되어 셀 간 충전을 충전 회로부(15B)로부터 공급되어 Cell(1), Cell(2), Cell(3)이 병렬로 구성되며 충전전압의 공급을 제어하게 된다.
이때, S1의 출력신호에 대응하는 충전 회로부(15B)로부터 출력되어 각각의 셀로 공급되는 셀 충전전압의 공급을 제어 하며 상기 S1과 S2는 반대로 일정주기 또는 역동작 하도록 구성되는 것이 바람직하다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 충전부(15) 또는 충전 회로부(15B)에 의해 절환 되는 스위치 S1, 상기 S1과 역동작 하는 S2의 구동전류를 스위칭 하는 FET, TR로 이루어져 질 수 있다.
예를 들어, 상기 S1과 S2의 동작에 대해 설명하면, 상기 입력되는
컨버터(10) 전원을 공급되어 충전 변압부(15A)에서 소정 값으로 변환된 전압이 충전 회로부(15B)로 공급되는 경우에는 상기 충전 변압부(15A) 또는 충전회로부(15B) 검출전압으로, 상기 S1은 스위칭 되어 턴온 되며, 각 셀 과 셀 사이의 불균형 없이 충전이 이루어진다. 이때, 상기 S2는 복수개의 각 셀 간 직렬구성을 턴오프 시키며 이에 따라 상기 충전 회로부(15B)는 동작하여 각 셀을 개별적 균등충전을 하게 된다. 이때, 충전 회로부(15B)로 절환 되는 스위칭 S2는 각 셀 과 셀 사이의 전기적 직렬동작을 정지시켜 보호 기능을 수행하며, 반대로 각 셀들이 만 충전내지 방전 시 또는 컨버터(10) 공급전압이 없을 시 S1은 스위칭 되어 턴오프 되며 S2은 스위칭 되어 턴온 되도록 제어할 수 있다.
추가적으로, 비교기(미도시)로 구성을 예시하여 설명하면 상기 충전 회로부에 연결된 반전 입력단, 상기 각 셀 간에 연결된 비반전 입력단 및 상기 각 셀 간 전압이 상기 충전 회로부 전압보다 낮으면 하이레벨인 각 셀들을 병렬로 접속구성되어 충전신호(S1)를 출력하고, 상기 각 셀 간 전압이 상기 충전 회로부 전압보다 높으면 로우레벨인 각 셀들을 직렬로 접속구성되어 방전신호(S2)를 출력하도록 하며 S1과 S2는 역동작 하도록 대체하여 구성 할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 선택 제어부의 센서 감지 입력에 의한 개략적인 흐름을 나타낸 구성도를 설명에 앞서 상기 PIR 센서(39a), 조도센서(미도시),불꽃 센서(38b), 진동 센서(38c), 무선 수신부(39)등 지정된 상황에 출력되도록 설정된 출력을 이벤트 신호(38d)라 지칭한다.
상기 지정된 이벤트(예를 들어, 무선 수신부에 수신된 재난/화재/정전신호, PIR 센서 감지신호, 진동 센서로 감지한 지진신호, 불꽃 센서로 감지된 실내외 화재감지 기 설정된 조도값 등)가 발생되었는지 여부가 감지되도록 하기 위한 센싱 신호를 생성하여 선택 제어부(11)로 제공한다.
이벤트 감지부는 센싱 신호의 생성을 위해 예를 들어, PIR 센서(39a), 불꽃 센서(38b), 진동 센서(38c), 외부 무선 송신을 수신하는 무선 수신부(39), 조도센서(미도시)등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 선택 제어부(11)는 이벤트 신호(38d)를 감지하여 컨버터(10)로부터 공급되는 전압을 감지한다. 그러나, 만일 컨버터의 전압값이 없다면 축전부(16)에 의한 전원 공급이 이루어지는 것으로 판단하되 비상상태에서의 LED 모듈(13)의 점등/소등 유무를 처리 수행한다. 이러한 단계는 선택 제어부(11)의 전기적 스위칭으로 절환 되는 절환부가 도 5에 명시가 되어 있어 선택 제어부(11)로부터 미리 저장된 프로세스로 전원 공급이 가능한 선택을 추정한다. 이하, 선택 제어부(11)는 입력되는 센싱 신호를 해석하여 이벤트 발생 여부를 판단하여 점등/소등을 판단한다.
도 6는 본 발명에 따른 선택 제어부의 구성을 도시한 블록도로 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 외부전원 공급을 받는 컨버터 및 정전감지 판별부을 포함한다.
선택 제어부는 이벤트 신호 즉, PIR 센서(39a), 불꽃 센서(38b), 진동 센서(38c), 무선 수신부(39)를 포함한다.
선택 제어부는 이벤트 신호(38d)에 의해 제공되는 정보를 이용하여 전원 공급이 컨버터 구동 전원과 축전부로부터 제공되는 것인지를 판단할 수 있으며, 외부 전원 공급이 차단될 시 축전부로부터 공급되도록 선택하고 무선 수신부의 재난/화재/정전 신호를 비상상태로 인식하여 신속한 처리가 이루어지도록 제어할 수 있다.
선택 제어부는 이벤트 신호(38d)로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여 이벤트 감지 여부를 판단하고, 축전부의 보조 전원부에 의한 전원 공급이 이루어지는지 여부 등을 판단하여 상응하는 동작이 수행되도록 제어한다. 또한, 상술한 각 구성 요소가 지정된 기능을 수행할 수 있도록 제어하며 입력된 정보를 출력 후 입력된 정보를 판단하여 상기 PIR 센서에 의한 엘이디(LED) 모듈(13)의 점등유무 판단, 진동에 의한 지진 판단, 불꽃 감지에 의한 화재 판단, 무선 수신부에 의한 재난정보 및 정전 신호 등을 판단하여 엘이디(LED) 모듈(13)의 점등 또는 소등을 수행하며 추가적으로 조도센서는 포토센서, CDS, 솔라 모듈을 예로 들 수 있다.
상기 엘이디 조명에 개별적으로 할당된 무선 수신부는 수신부 별로 고유한 번호나(혹은 아이디)가 할당되어 있다 가정한다.
이후, 입력된 정보 출력 및 판단에서 상기 입력된 정보, 즉, LED 조명의 고유 번호, 아이디를 무선 송신부을 통해 지정된 LED 조명에 무선 수신부로 전송한다.
추가적으로, 상기 선택 제어부는 사용자 조작 명령을 입력받기 위한 수단이 될 수도 있으며 선택 제어부는 예를 들어 기계식 키 버튼, 터치센서, 적외선 리모콘 수신부 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 진동 감지의 방법과 PIR 센서에 의한 인체감지의 예시를 하자면 만약 지진 또는 이에 준하는 자연재해로 인해 건축물이 흔들리면서 발생되는 진동에 의해 LED 조명이 유동하게 되면, LED 조명의 하부 중앙에 설치되어 있는 진동 센서의 감지도 전후 또는 좌우 방향으로 연동되어 진동추가 흔들리게 되므로 진동추(미도시)에 구비된 영구자석의 자력에 의해 '온'상태를 유지하고 있던 리드스위치(미도시)가 '오프'된다. 따라서 리드스위치의 '오프'된 신호를 선택 제어부에서 감지하여 LED 모듈을 제어하여 점등유무 판단 한다. 동시에 선택 제어부은 경보신호를 전달하여 경보음을 발생시키거나, 경보램프를 점등시키기 위한 자체 회로들을 구동시키거나 구성을 할 수 있을 것이다.
또한, 인체감지는 인체에서 나오는 약 10마이크로미터 정도 되는 적외선양의 변화 상태를 적외선소자가 포착하는 이른바 수동형 적외선감지(PIR센서)방식에 기반하고 있다.
즉, 실내온도와 인체의 온도차가 3도 이상이고 물체가 초속 30㎝~2m로 움직이면 감지권내에 들어오는 원리를 이용한 것이다. 예를 들어 온도가 24도인 실내에 34도의 체온을 가진 사람이 들어 온다고 가정했을 경우 센서가 순간적으로 이때의 온도차를 감지하면서 조명기구 등의 전원이 자동으로 켜진다. 반대로 사람이 나간 후나 움직임이 없을 경우 온도차가 없어지게 되기 때문에 스위치는 자동으로 불필요한 전력소모를 막을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 외부 보조전원을 이용한 충전장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 4를 참조하면, USB 및 솔라 셀(Solar Cell)등 외부 보조전원(36)을 받는 보조전원 입력단자(30), 변압부(31), 스위칭 소자 (32), 전류센서(33), PWM 발생기(34), 전류 감지부(35), 온도센서(37), 배터리(셀)(16A), 충전 회로부(15B)를 포함한다.
상기 도 4에 명시된 구성을 설명하자면, 보조전원 입력단자(30)의 외부전원이 인가 시 변압부(31)와 충전 회로부(15B)에 전원이 인가되는데 이때, 충전 회로부(15B)는 펄스폭 변조(PWM) 듀티를 조절 출력하여 상기 스위칭 소자(32)를 스위칭 한다. 상기 스위칭 소자(32)와 전류센서(33) 사이에 전기적으로 연결되어 전류를 단속 출력하고, 전류 감지부(35)는 전류센서(33)와 충전회로부(15B)에 연결되며, 전류 감지부(35)는 스위칭 소자(32)와 배터리(셀)(16A) 사이의 전류를 감지한다.
충전 회로부(15B)는 전류 감지부(35)의 감지전류와 기준전류를 비교하고, 그 비교결과에 따라 펄스폭 변조(PWM) 듀티(Duty)를 조절하는데, 이러한 충전 회로부(15B)는 전류 감지부(35)로부터의 감지전류가 기준전류보다 크거나 작으면 펄스폭 변조 듀티(Duty)를 작게 하거나 크게 하는 정전류 제어를 수행한다. 스위칭 소자(32)는 FET(Field Effect Transistor), TR, 포토 커플러등 유사한 자체 소자들로 구동시키거나 구성을 할 수 있을 것이다. 상기 충전 회로부(15B)는 정전압이나 정전류 제어방식으로 충전이 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 온도센서(37)는 배터리(셀)(16A)이 과전류로 충전되는 것을 방지하기 위하여 기준 충전전류를 설정하거나, LED 모듈(13)로 인한 내부 온도 상승 시 감지하여 상기 배터리(셀)(16A)의 만 충전전압을 설정하기 위함과 설정된 온도로 도달 시 고속 충전에서 완속 충전으로 전환하는 역할을 한다. 상기 온도 센서(37)는 온도가 증가함에 따라 저항값이 상승하는 써미스터, 바이메탈, 온도 스위치 등으로 대체하여 사용 할 수 있을 것이다.
도 7, 8은 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템의 일실시예에 있어서 정전감지 판별부의 상세 구성 블록도 및 감지부의 감지방법을 나타낸 예시도이다.
도 7을 참조하면, 정전감지 판별부(14)는 외부전원 공급을 받는 LED조명의 전선(54)에 비접촉형 검전이 가능하도록 감지부(50), 증폭부(51), 활선여부 감지부(52), 스위칭부(53)로 구성되어 있다.
도 8은 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템의 일실시예에 있어서,
상기 감지부(50)에는 다른 형태를 예시한다면, 케이블 도체심선을 둘러싸는 코일형태로 구성되어 상기 도체심선에 흐르는 전류에 의한 유도기전력으로 동작하도록 제작도 가능하며, 도 8에 도시된 4-1의 구성은 감지부(50)가 나선형, 링 또는 “C"자로 형성되어 전선(54) 내부의 도체심선에 전류가 흐르는지 판별 예시이며, 도 8의 50a는 후술할 정류 다이오드와 감압 저항, 캐패시터와 감압 저항을 2개의 그룹으로 예시한 것이다.
또한, 상기 정류수단과 직류전류에 의해 동작되는 감압 저항(41)이 연결되어 증폭부(51) 신호를 공급하여 유도전류가 흐르는지 판별할 수 있도록 한다.
도 8에 표기된 4-2는 정전 판별회로로 이루어지는 폐회로에는 정류 다이오드(40) 및 전압 강하용 감압 저항(41)이 부가적으로 개재되어 상기 정전 판별회로에 적정 구동전압이 인가되도록 구성한 예시이며, 상기 감지부(50a)의 폐회로에는 정류 다이오드(40) 및 전압강하용 감압 저항(41)이 부가적으로 개재되어 상기 정전감지 판별부(14)에 적정 구동전압이 인가되도록 한다. 여기서 정류 다이오드는 단일의 다이오드, 혹은 브릿지 다이오드에 해당하는 정류수단이 연결되어 상기 정전감지 판별부(14)에 유도나 입력되는 교류 기전력을 직류로 정류하는 작용을 한다.
도 8에 표기된 4-3은 전압강하용 캐패시터(42)와 감압 저항(41) 부가적으로 개재되어 상기 정전 판별회로에 적정 구동전압이 인가되도록 구성한 예시한 것이다.
정전 판별회로로 이루어지는 폐회로에는 전압강하용 감압 저항(41)이 부가적으로 개재되어 상기 정전 판별회로에 적정 구동전압이 인가되도록 한다.
여기서 직류에서는 캐패시터가 절연체이지만, 교류에서는 주파수에 따른 일종의 저항으로 볼 수 있다. 다만, 일반저항과는 달리 유효저항이 아니므로 손실이 거의 없어 높은 전압을 낮추는 목적에 저항대신 사용할 수 있으며, 상기 도 8에서 캐패시터(42)를 60Hz의 교류저항으로 계산하여 회로를 본다면 순수 저항의 전압 분압상태로서 동작을 확인할 수 있다.
도 9, 10은 본 발명에 따른 LED 조명의 정전감지 시스템의 정전감지 판별출력 예시 및 감지부의 회로를 나타낸 회로도이다.
도 9와 도 10을 참조하면, 증폭부(51)와 활선여부 감지부(52), 스위칭부(53)로 나누어 구성을 대체하여 도시한 회로도이며, 감지부(50)와 컨버터 혹은 축전부 전원이 입력되는 56과 57의 동작 전원 입력단, 상기 전선(54)이 활선인지 판별 할 수 있도록 증폭작용을 하는 OP앰프가 감지부(50)와 전기적으로 연결 되어진 증폭부(51)는 상기 전선(54)에 소정의 전위가 감지되거나 입력될 시 1차로 증폭하거나 소정의 전위 레벨을 검출하도록 유지시키는 회로를 구성 시킬 수 있으며, 증폭부(51)에 입력신호가 입력되어 증폭부(51)의 출력부로 출력된 신호를 활선여부 감지부(52)가 입력된 소정의 전위 레벨를 감지하게 되고, 활선여부 감지부(52)에 입력된 소정의 신호에 반응 출력하여 출력하게 되면 최종적으로 전기적 출력신호로 변환하는 스위칭부(53)가 소정의 원하는 신호를 출력하는 정전감지 판별 출력이 이루어지는 정전감지 판별부(14)로 구성되어 상기 LED 조명의 외부 전원 입력을 받는 전선(54)이 활선인지 신호를 공급하여 정전 유무를 판별할 수 있도록 하며, 도 10은 TR이나 기타 유사한 소자를 대체하여 OP앰프와 비교기(Comparator)로 구성된 회로도이며, 비교기의 작용은 증폭부(51)의 신호에서 얻어진 전압을 기설정된 레퍼런스 전압(ref.)과 비교하여 ref. 보다 낮을경우 High나 Low로 출력을 하게되며 별도 인버터(Inverter)회로로 출력신호를 변경도 가능할 것이며, 도 9와 도 10에 제시한 OP앰프나 비교기 등으로 구성한 활선여부 감지부(52)에 반응하는 LED는 예시로 상기 스위칭부(53)로 응답하여 동작하는(릴레이, 포토 커플러, FET)제어용스위칭소자(55)등 유사한 전기적 스위칭 구조를 이용하여 정전감지 판별출력을 가질 수 있다.
추가적으로 도체에 전류가 흐르지 않는다면 전리현상도 형성되지 않아 암류가 발생되지 않으므로 감지부(50), (50a)에 아무런 전류가 흐르지 않아 출력도 나타나지 않으므로 출력장치인 상기한 바의 LED조명장치 내부에서 정전상태를 판별하게 되어 전선(54)에 전압이 걸려 있지 않은 상태를 감지하며, 증폭도는 도체의 전압과 절연물의 정련상태 정도 그리고 이격거리에 따라 필요한 경우 적절하게 가감되어야 함은 물론이며, 또한 감지부(50)에 입력되는 입력전류(암류)는 감지부와의 이격된 거리에 따라 그 크기가 변화되는 만큼 정전 판별의 출력값으로 여기에 비례하여 정전판별을 용이하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명은 LED 조명 내부에 전선의 전류 도통 상태를 체크할 수 있게 되며 접지선을 설치하거나 복잡한 회로를 구성이 필요 없는 LED 조명의 충전장치 및 정전감지 시스템이나 엘이디 조명을 위한 정전판정 장치가 개시된다.
본 발명의 실시 예는 LED 조명 에 사용되는 예를 이용하여 설명되었으나, LED 조명 뿐만 아니라 가정이나 공장 등에서 전원차단에 따른 응급조치가 필요한 장비 등 기타 다른 곳에도 적용이 가능하며 산업용이나 가정용, 휴대용 전자기기에서 2차 전지를 사용하는 경우 발생되는 각종 문제점을 극복하고 비상 조명 장치가 실제 비상시에 용이하게 사용될 수 있으며, 단시간 내에 고속 충전이 가능하도록 하여 비상시에 사람의 시야가 확보될 수 있도록 하는 LED 조명의 충전장치의 기술로 다양하게 응용하여 제작이 가능하므로 이 또한 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 엘이디 조명의 충전시스템에 있어서,
    외부로부터 입력되는 상용전원을 교류전원에서 직류전원으로 변환 또는 직류전원에서 직류전원으로 변환하는 컨버터;
    외부전원 입력을 받는 전선이 활선인지 감지하여 정전 유무를 판별할 수 있도록 하는 정전감지 판별부;
    상기 컨버터의 입력된 전원을 설정값으로 변환시키는 충전 변압부 및 상기 충전 변압부로부터 공급되는 전원을 수신하여 배터리의 충전전류를 제어하는 신호를 발생하는 충전 회로부 또는 외부 보조전원을 공급받는 보조전원 입력단자로 선택 구성된 충전부;
    상기 충전부와 전기적으로 연결되어 상용전원을 충전하는 배터리 및 상기 배터리의 전압이 설정값 이하 시 전기적 출력차단 하는 저전압 제어부로 구성된 축전부;
    상기 축전부의 출력된 전원을 설정값으로 변환시키는 출력 변압부;
    외부전원이 입력되지 않는 정전 시 상기 정전감지 판별부 신호를 입력받아 상기 컨버터와 축전부로 입력되는 전원을 결정하여 출력하는 절환부 및 외부 센서 감지 입력에 따른 이벤트 신호를 입력받도록 구성된 선택 제어부;
    상기 선택 제어부의 출력된 전원을 정전류로 변환하는 정전류 제어부;
    상기 정전류 제어부와 전기적으로 접속된 하나 또는 복수개의 엘이디로 장착된 엘이디 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 변압부는 상기 컨버터로부터 입력되는 전원의 전압을 감압이나 승압하는 변압부를 선택하여 구성하고, 상기 출력 변압부는 축전부의 전원을 감압이나 승압하여 출력되는 것을 선택하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터 전원 및 외부에서 입력받는 보조전원 입력단자로 전원이 입력되는 충전부는,
    펄스폭 변조(PWM)의 듀티(Duty)를 조절하는 PWM 발생기와, 상기 충전부의 듀티(Duty) 조절에 따라 스위칭 구동하는 상기 스위칭 소자와, 축전부 온도 및 전류를 감지하여 펄스폭 변조(PWM)의 듀티(Duty)를 조절하는 센서를 구비하며, 배터리의 만충전 전압을 수신하여 배터리의 충전전원의 펄스폭 변조(PWM)를 제어하여 충전전원의 공급을 차단 및 제어하도록 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축전부는,
    니켈수소 전지, 리툼 폴리머 전지, 리툼 인산철 전지, 하이브리드 캐패시터와 전기 이중층 캐패시터 및 하이브리드 전지 중 어느 하나 또는 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 제어부은 이벤트 신호를 경보신호로 전달하여 경보음이나 경보음성을 발생시키거나, 경보램프를 점등시키기 위한 자체 회로들을 구동시키도록 구성되되,
    추가적으로 상기 충전부(15), 충전 회로부(15B) 또는 축전부(16)의 어느 하나에 있어서 만충전 인디케이터(indicator), 저전압 인디케이터(indicator) 혹은 충전량 표시 인디케이터(indicator)가 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 제어부는,
    상기 선택 제어부로 입력되는 이벤트 신호는 진동 센서, 불꽃 센서, PIR 센서, 조도센서, 무선 수신부 중 어느 하나 또는 하나 이상 선택하여 구성되며,
    상기 선택 제어부로 입력되는 이벤트 신호 정보를 판단하여 상기 PIR 센서나 조도센서에 의한 엘이디(LED) 모듈 점등유무 판단, 진동에 의한 지진 판단, 불꽃 감지에 의한 화재 판단, 엘이디 조명에 개별 할당된 무선 수신부에 의한 재난정보 및 정전 신호를 판단하여 엘이디 모듈의 점등 또는 소등을 수행하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 수신부는,
    엘이디 조명에 개별 할당된 무선 수신부 별로 고유한 번호나(혹은 아이디)가 할당되어 엘이디(LED) 모듈 점등 및 소등을 선택적으로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  8. 제 1항 있어서,
    상기 정전감지 판별부는 컨버터 전원 또는 축전부의 전원으로 구동되도록 구성된 것과 상기 컨버터는 외부전원 입력단에 전자파 차단을 위한 이엠아이(EMI)필터 와 퓨즈(Fuse)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  9. 제 1항 있어서,
    상기 선택 제어부는 사용자 점등 및 소등 조작 명령을 입력받기 위한 수단이 될 수도 있으며, 선택 제어부는 기계식 키 버튼, 터치센서, 리모콘 수신부 등 중 하나 또는 하나 이상을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 충전부는,
    충전부의 전원 공급이 판단된 경우, 상기 배터리의 복수 개로 직렬 구성된 셀 사이에 병렬로 분할하도록 턴온 되어 균등충전 되는 스위치수단 S1과, 상기 스위치 수단 S1이 턴온 시 각 셀 사이 전기적 직렬로 연결되도록 구성된 스위치수단 S2는 턴오프 되되, 상기 각 셀의 만충전 여부에 따른 신호나 방전 시 S1은 턴오프 되며 S2는 턴온 되어 복수개의 각 셀 사이 전기적 직렬로 연결되도록 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충전부는,
    복수개의 직렬 구성된 셀 사이에 병렬로 분할하도록 턴온 되어 균등충전 되는 스위치수단 S1과 복수개의 셀 사이에 전기적 직렬로 연결되도록 구성된 스위치수단 S2 중 어느 하나 선택하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 충전시스템.
  12. 외부전원 입력을 받는 전선이 활선인지 감지하여 정전 유무를 판별할 수 있도록 하는 엘이디 조명의 정전감지 판별부에 있어서,
    일부위에 외부전원 입력을 공급하는 전선의 외주를 둘러싸며 결합되는 감지부;
    상기 감지부는 전선의 외주를 따라 링의 형태나 C자형으로 형성되어 유도되는 신호를 감지하도록 구성되되,
    상기 감지부에 입력된 소정의 전위 입력신호를 증폭하여 출력하는 증폭부;
    상기 증폭부의 신호를 감지하여 소정의 전위가 입력되는 여부를 판별에 따른 신호를 출력하는 활선여부 감지부;
    상기 활선여부 감지부의 입력된 입력신호를 결정하여 출력하는 스위칭부를 포함하며,
    상기 전선에 외부전원 공급이 입력되지 않는 정전으로 판단되는 경우, 상기 스위칭부의 출력신호를 적정 구동전압으로 출력하는 제어용 스위칭소자에 따른 정전감지 판별 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 정전감지 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 정전감지 판별부는 외부전원 입력을 받는 전선에 흐르는 암류를 검출하여 암류 흐름 검출에 따른 입력신호를 증폭시켜 검전 하는 방식인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명의 정전감지 장치.
  14. 엘이디 조명을 위한 정전판정 장치로서,
    외부 직류 전원이나 교류 전원을 공급하는 전선에 접속된 전압강하 수단과,
    상기 전압 강하 수단에 접속된 정전 감지 판별부를 포함하며,
    상기 정전 감지 판별부는 그 내에서의 전류 흐름을 검출하면 상기 전선이 활선 상태라 판정하는,
    엘이디 조명을 위한 정전판정 장치.
  15. 제 14 항에 따른 정전 판정 장치를 포함하는 엘이디 조명용 충전 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 정전감지 판별부는 상기 전류 흐름 검출에 따른 감압된 입력 신호를 증폭하는 증폭부를 더 포함하는,
    엘이디 조명을 위한 정전 판정 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 정전 감지 판별부는 상기 전선의 활선 상태 여부를 전기적 신호 값으로 해서 출력하는 스위칭부를 더 포함하는,
    엘이디 조명을 위한 정전 판정 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 전압강하 수단은 감압 저항으로 구성되거나, 전압 강하용 캐패시터로 구성 되거나, 정류 다이오드와 감압 저항의 조합으로 구성되거나, 전압 강하용 캐패시터와 감압 저항의 조합을 더 포함하는,
    엘이디 조명을 위한 정전 판정 장치.
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