KR20110017949A

KR20110017949A - 대기 전력 절감 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110017949A
Application number: KR1020090075494A
Authority: KR
Inventors: 박성수; 정구익; 이상신; 유재황
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-02-23

Abstract

본 발명에 따른 대기 전력 절감 장치는 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 전력 측정부, 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하는 대기 모드 판단부 및 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 스위치부를 포함함으로써, 가전기기 동작 중에 대기 전력 차단 동작이 수행됨으로써 발생될 수 있는 사용자의 불편을 해소할 수 있게 되어 결과적으로 대기 전력을 신뢰성 있게 차단할 수 있다.

대기 전력, 절감, 가전기기, 대기 모드, 스위치

Description

대기 전력 절감 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SAVING STAND-BY ELECTRIC POWER}

본 발명은 대기 전력 절감 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하고, 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하고, 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단함으로써 대기 전력을 신뢰성 있게 차단할 수 있는 대기 전력 절감 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 기술의 비약적인 발전으로 인해 첨단기능이 구비된 전자제품이 가정과 회사에 널리 보급되고 있으며, 종류도 다양화됨으로써 많은 에너지 문제를 야기하고 있다. 이러한 에너지 사용의 급증은 지구 온난화와 같은 환경적인 문제를 야기시켜 그린 아이티(Green IT) 및 스마트 그리드(Smart Grid) 등에 대한 요구를 증가시키게 되었다.

특히, 스마트 그리드 분야에서는 에너지 사용의 효율화를 위해 지능형 전력 시스템의 구축을 검토하고 있다. 지능형 전력 시스템은 전력의 효과적인 생산/전송/소비를 가능하게 하는 것으로 차등전력 요금제, 개인 유휴 전력의 거래 활성화, 누수 전력의 감지 및 최소화 및 전력 사용에 대한 원격 검침 등을 제공하게 된다. 또한, 사용자의 전력사용의 효율화를 지원하기 위한 방안으로 실시간 전력 사용 모니터링 기능을 제안하고 있다. 이는 디지털 계량기에 원격 정보 전송이 가능한 통신모듈을 탑재하여, 인터넷상의 서버에 전송함으로써 사용자가 자신의 가정에서의 전력사용현황을 모니터링함으로써, 전력절감의 필요성을 인지하도록 하여, 궁극적으로 전력사용을 줄일 수 있도록 유도하게 된다.

이러한, 전력절감 부분에서 가장 중요한 것은 가전기에서의 대기 전력을 절감할 수 있도록 하는 것이다. 국내의 경우, 일상생활에서 사용하는 TV, 세탁기, 비디오, 오디오 기기 등에서 소모되는 대기 전력의 소모는 연간 4조원 이상으로 추정되고 있다. 일반 가정에서 가전기기의 대기 전력을 절감하기 위해서는 전원 플러그를 빼놓는 것이 가장 좋은 해결책이다. 하지만, 다시 사용할 경우에 필요한 리모콘의 작동, 예약 녹화, 전원 플러그를 꽂는 작업에 대한 불편함 등으로 인해 대부분의 사용자는 전원 플러그를 차단하는 대신 대기 전력의 소비를 감수하고 있는 실정이다.

이러한, 대기 전력 문제를 해결하기 위한 방법으로 멀티탭에 스위치를 부착하여, 여러 개의 가전기기에 전원을 한꺼번에 차단할 수 있는 상품이 판매되고 있지만, 사용자의 전원차단을 위한 스위치 조작과 이로 인한 예약녹화, 리모콘을 이 용한 가전기기 재활성화 등의 편리기능을 사용할 수 없게 되는 문제점을 가지고 있다.

리모콘 사용에 대한 문제를 부분적으로 해결하기 위해 멀티탭과 같은 전원 연결 장치에 배터리를 부착하고, 리모콘 센서를 부착함으로써 대기 전력 차단과 더불어 리모콘 제어 문제를 해결하려는 방안이 제시되었다. 하지만, 이 방안 또한 배터리가 완전 방전될 경우에는 대기 전력을 다시 발생시키는 문제점과 센서의 정확도 및 센서 정보의 인식 등에 대한 기술적 문제를 완벽히 해결하지 못하고 있다.

최근에는 이러한 대기 전력차단의 문제뿐만 아니라 사용자의 전력사용 효율화를 위해 소모전력의 모니터링과 같은 기능을 제공함으로써, 전력의 사용을 전체적으로 줄이기 위한 기술의 개발이 이루어지고 있다. 특히, 구글의 경우, 가정용 전력량계에 통신기능을 추가하여 사용한 전력정보를 인터넷상에서 볼 수 있도록 하는 서비스를 개시하였다. 아직 초기 단계에 머무르고 있으나, 인터넷을 통해 사용자는 자신의 가구에 대한 전력 사용 패턴을 모니터링함으로써, 사용자에 대해 전력사용 절감에 대한 필요성을 인지하게 되고 전력사용을 줄이도록 유도하게 된다.

본 발명은 대기 전력을 신뢰성 있게 차단할 수 있는 대기 전력 절감 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

구체적으로, 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하고, 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하고, 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단함으로써 대기 전력을 신뢰성 있게 차단할 수 있는 대기 전력 절감 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 대기 전력 절감 장치는 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 전력 측정부, 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하는 대기 모드 판단부 및 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 스위치부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 기설정값은 상기 가전기기의 구동시의 구동 전력과 상기 가전기기의 대기 전력 사이의 선택된 값일 수 있다.

또한, 상기 지속 시간 사이의 간격은 0초에서 120초 사이의 선택된 값일 수 있다.

또한, 상기 지속 시간은 30초에서 90초 사이의 선택된 값일 수 있다.

또한, 상기 기설정 회수는 1회에서 5회 사이의 선택된 값일 수 있다.

또한, 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하고, 상기 전력 공급부는 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 전력 공급부는 사용자의 요청에 의하여 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 상기 전력 측정부에서 측정된 전력을 무선망을 통하여 외부 기기로 전송하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부, 스위치부 및 무선 통신부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하고, 상기 전력 공급부는 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이때, 상기 무선 통신부는 외부 기기로부터 전송된 구동 신호에 의하여 상기 전력 공급부로 하여금 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행하게 함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 무선망은 WiFi(와이파이), 블루투스, 지그비(ZigBee) 중 하나일 수 있다.

또한, 상기 스위치부는, 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 자동 스위치부 및 사용자의 조작에 의하여 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하거나 연결하며 상기 자동 스위치보다 우선 순위의 수동 스위치부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부가 배치되는 콘센트형 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 측정부는 상기 지속 시간에만 상기 가전기기의 사용 전력을 측정할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 대기 전력 절감 방법은 a) 대기 전력 절감 장치가 상기 대기 전력 절감 장치에 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 단계, b) 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만인지 판단하는 단계, c) 상기 기설정값 미만의 측정 전력이 기설정된 지속 시간동안 지속되는지 판단하는 단계, d) 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는지 판단하는 단계, e) 상기 b, c, d 판단 단계를 모두 만족하면 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 단계, f) 상기 b, c, d 판단 단계 중 하나를 만족하지 못하면 상기 가전기기의 전력 공급을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 대기 전력 절감 장치 및 방법은 일정값 미만의 측정 전력이 일정 지속 시간 동안 지속되고 그러한 지속 시간이 일정 회수 반복될 때 전력 공급을 차단함으로써 신뢰성 있는 대기 전력 차단이 가능하다.

즉, 가전기기가 확실하게 오프(off) 상태에 진입한 경우에만 대기 전력 차단되도록 함으로써 가전기기 동작 중에 대기 전력 차단 동작이 수행됨으로써 발생될 수 있는 사용자의 불편을 해소할 수 있다. 이에 따라 사용자는 대기 전력 절감 장치 및 방법에 대한 신뢰성이 증가하게 된다.

본 명세서에서 기술되는 가전기기의 사용 전력은 상기 가전기기가 구동 중에 소모하는 구동 전력과 대기 모드에서 소모하는 대기 전력 모두를 포함하는 것을 지칭하는 것으로 한다.

댁내 에너지 사용의 효율화를 위한 기술적 접근은 크게 3가지로 추진되어 왔다. 첫번째는 가정용 전자기기의 에너지 효율성 향상을 위한 부품, 소재 등을 포함한 첨단기술의 개발이다. 이를 위해 각 부품의 전력 효율성을 향상시켰으며, 저전력 소재의 지속적인 개발이 이루어졌다. 또한, 전체적인 전력소비량을 최소화하기 위한 다양한 최적화 기술들이 개발되고, 적용되었다. 하지만, 이러한 노력에도 불구하고 다양한 전자기기의 출현과 고성능화, 사용자의 편의기능 도입 등으로 인해 실제로 각 가구당의 전력사용은 지속적으로 증가하고 있다. 두번째는 댁내의 가전 기기에 대기 전력 소비를 줄이기 위한 기능 모듈을 탑재하여 대기 전력을 줄이도록 하는 기술의 개발이다. 실제로, 가전기기의 고기능화와 사용 편리성의 확보는 많은 대기 전력 소모를 요구하게 된다. 표 1에는 현재 가정용 가전기기의 실제 구동 전력과 대기 전력량에 대한 예가 나타나 있다.

구분		구동 전력	일반기기 대기 전력	절전형 기기 대기 전력
사무기기	컴퓨터	70	49	15
	모니터	100	100	5
	프린터	430	65	20
	스캐너	50	16	12
	팩스	400	60	15
	복사기	1200	180	15
	복합기	1400	240	80
가전기기	TV	120	7	3
	VTR	17	9	4
	오디오	40	9	2
	DVD	30	5	3
	전자레인지	1100	5	3
	휴대폰충전기	6	1.5	1

표 1을 살펴보면 대기 전력이 상당히 높은 수치를 나타내고 있음을 알 수 있는 이와 같은 대기 전력으로 인한 피해는 각 가전기기(사무기기 포함) 사용자에게 돌아가게 된다.

이하, 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 대기 전력 차단 콘센트를 나타낸 블럭도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 대기 전력 차단 콘센트는 전원부(1), 정류부(2), 전류감지부(3), 누전감지부(4), 마이콤(5), 대기 전력 감지부(6), 스위치(7), 표시부(8), RF수신부(9), 릴레이(10), 콘센트(11), DIP스위치(12)로 구성되어 있다.

상기 전원부(1)는 상기 릴레이(10)를 통해 콘센트(11)에 전원을 공급시킨다.

또한 상기 전원부(1)는 마이컴 부분(5)에 전원을 용이하게 공급하도록 교류전원을 정류부(2)로 전송하며 상기 정류부(2)는 전송된 전원을 정류시킨 후 마이콤(5)으로 전달한다.

상기 전류감지부(3)는 상기 콘센트(11)에 플러그가 꼽혀 있는 가전제품들의 사용시 이들 전류값을 감지한 후 그에 따른 감지신호를 마이콤(5)에 전달한다.

상기 누전감지부(4)는 상기 전원부(1)로부터의 누설 전류 여부를 감지하며, 이에 따라 누설 전류가 발생 되었을 경우 누전신호를 상기 마이콤(5)으로 전송한다.

상기 대기 전력 감지부(6)는 콘센트(11)에 가전제품의 플로그가 꽂혀진 초기 상태에서 발생하는 대기 전력을 감지하고 그 대기 전력값을 마이콤(5)으로 전달한다.

상기 스위치(7)는 자체적으로 메인 전원을 ON/OFF 할 수 있는 스위치 부분이며, 상기 콘센트(11)에 전원 220V를 ON/OFF 하도록 마이콤(5)에 신호를 전달한다.

상기 RF 수신부(9)는 RF 방식의 리모콘으로부터의 ON/OFF 신호를 방향에 상관없이 수신받을 수 있도록 하며, 상기 RF수신부(9)로 전송된 신호는 마이콤(5)으로 전송되어 상기 스위치부(7)의 신호와 동일한 기능을 수행한다.

상기 릴레이(10)는 상기 마이콤(5)으로부터의 명령을 받아 ON/OFF 되며 ON 상태가 됨에 따라 콘센트(11)에 전원 220V를 인가해 준다.

상기 DIP스위치(12) 대기 전력이 흐를 시 콘센트(11)의 전원공급을 차단시키는 시간을 조절하는 스위치이다.

상기 마이콤(5)은 정류부(2)를 통해 전원을 공급받으며, 상기 전류감지부(3)로부터의 전류값, 누전감지부(4)로부터의 누전신호, 대기 전력 감지부(6)로부터의 대기 전력값, 스위치(7)와 RF수신부(9)로부터의 ON/OFF신호를 전달받는다.

상기의 신호들을 전달받은 마이콤(5)은 그 값에 따라 릴레이(10)를 제어하여 콘센트(11)의 전원 공급 회로를 개폐시키도록 한다.

즉, 상기 누전감지부(4)의 누전신호를 전달받게 되면 릴레이(10)를 통해 전원부(1)의 전원이 콘센트(11)에 전달되지 않도록 하며, 상기 전류감지부(3)로부터의 전류값을 전달받게 되면 릴레이(10)를 ON 시켜 전원부(1)의 전원이 콘센트(11)에 전달되도록 하여 가전제품이 작동되도록 한다.

또한, 대기 전력 감지부(6)로부터의 대기 전력값을 전달받아 저장해 두었다가, 상기 전류감지부(3)로부터의 전류값보다 클 경우 릴레이(10)를 OFF 시켜 콘센트(11)에 전류가 흐르지 않도록 한다.

또한 상기 콘센트의 전원 공급시 표시부(8)의 발광 다이오드를 점등시키며 대기 전력 차단 상태에 따라 발광다이오드를 소등시키도록 한다.

이에 따르면, 가전기기의 전원을 끌 때에 대기 전력을 완전히 차단하기 때문에 연결된 가전기기의 절전이 가능하다. 그러므로 가정이나 사무실에서 쓰지도 않고 버려지는 대기 전력을 완전 자동 차단함으로써 사용 중 전력을 절약할 수 있다. 또한 누설 전류가 있을 경우 플러그가 자동으로 뽑히는 역할을 하기 때문에 화재 예방, 과부하, 과전류를 차단하며 고가의 전기, 전자기기의 수명을 연장시킬 수도 있다.

그러나, 전류감지부에서 감지된 전류값이 대기 전력값보다 작은 경우에 릴레이가 오프되도록 함으로써 동작 중인 가전기기로의 전원 공급이 원하지 않게 차단되는 경우가 발생될 수 있다. 예를 들어 전원이 불안정한 경우 순간적으로 전류값이 대기 전력값보다 낮아질 수가 있는데 가전기기에 내장된 각종 안정 장치 등에 의하여 충분히 정상 구동으로 회복할 수 있음에도 불구하고 릴레이가 작동됨으로써 가전기기로의 전력 공급이 차단될 수 있다. 특히, 최근 전력 소모 감소를 위하여 전원 스위치가 온되어 있는 경우라 하더라도 절전 모드와 같이 구동 중인 전력보다 낮은 전력을 소모하는 가전기기가 증가하고 있는 점을 감안하면 이와 같은 문제가 발생될 가능성이 증가하고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 원하지 않는 전력 차단은 사용자의 불만을 증가시킬 수 있다. 또한 가전기기의 전원을 오프한 경우라 하더라도 해당 가전기기를 빠른 시간 안에 다시 온시키는 경우에 사용자는 대기 전력 차단 콘센트의 릴레이부터 정상적으로 복귀시켜 놓는 작업을 선행해야 하므로 불편함을 느낄 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 2에 도시된 대기 전력 절감 장치는 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 전력 측정부(110), 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하는 대기 모드 판단부(130) 및 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 스위치부(150)를 포함하고 있다.

상기 전력 측정부(110)는 대기 전력 차단 대상이 되는 가전기기의 사용 전력을 측정한다. 상기 가전기기는 이를 위하여 도 2의 대기 전력 절감 장치에 연결되어 있어야 한다. 상기 전력 측정부는 도 1의 전류 감지부에서와 같이 전류를 이용하여 전력을 측정할 수 있다. 전류 측정의 경우 변류기(變流器, current transformer)를 이용함으로써 상기 전력 측정부 자체는 별도의 전원 공급, 즉 전력 공급을 요구하지 않을 수도 있으며, 별도의 전력 공급을 요구할 수도 있다. 전자의 경우는 일반적으로 상기 변류기가 직접 상기 스위치부에 연결되어 릴레이 등의 스위치 소자를 구동하는 경우에 해당되므로 후자의 경우가 바람직하다.

상기 대기 모드 판단부(130)는 상기 전력 측정부에서 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만인지 판단한다. 이를 위해서는 상기 가전기기의 구동 전력을 파악할 필요가 있다. 소정 가전기기를 콘센트 등에 연결함과 동시에 전원을 온시키는 경우는 없다고 볼 수 있다. 따라서, 대기 전력 절감 장치에 소정 가전기기가 연결된 직후의 측정 전력을 대기 전력으로 설정하고, 상기 가전기기 구동에 의하여 상기 대기 전력과 비교하여 크게 증가된 측정 전력을 구동 전력으로 설정한다. 물론, 상기 대기 전력과 구동 전력을 상기 대기 모드 판단부에서 이용하기 위해서 상기 대기 모드 판단부는 상기 전력 측정부에서 측정된 전력(전력값)을 저장하는 저장부를 포함할 수 있다. 상기 기설정값은 상기 구동 전력 범위 내, 즉 구동 전력 이하의 값을 의미하며, 이에 따라 상기 대기 모드 판단부는 측정 전력이 구동 전력보다 작은지를 판단한다. 일반적으로 상기 구동 전력은 고정된 값이 아니라 절전 모드 등을 포함하여 유동하는 값이다. 따라서, 본 명세서서 언급되는 구동 전력은 상기 가전기기의 전원이 온된 구동 상태에서 측정되는 전력 중 가장 작은 전력을 의미하는 것으로 한다.

사용자가 가전기기의 코드를 꼽는 경우 곧바로 상기 가전기기의 구동을 시작하는 것이 일반적이다. 이에 따라, 상기 대기 전력의 파악은 구동 시간의 파악에 비하여 짧은 시간에 이루어지게 된다. 따라서, 파악된 대기 전력에 대한 신뢰성이 떨어질 수 있으므로, 상기 기설정값은 상기 대기 전력 이상의 값인 것이 바람직할 것이다. 정리하면, 상기 기설정값은 상기 가전기기의 구동시의 구동 전력과 상기 가전기기의 대기 전력 사이의 선택된 값, 즉 구동 전력이하 대기 전력 이상 중 선택된 어느 하나의 값이 된다. 상기 선택은 다양하게 이루어질 수 있음은 자명하다. 예를 들어 구동 전력과 대기 전력의 중간 전력, 구동 전력과 대기 전력 사이의 1/3 지점값을 선택할 수 있다. 물론, 대기 전력 자체로 설정하는 것도 가능하다.

상기 대기 모드 판단부에서 상기 전력 측정부에서 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만인지 판단하는 것은 결국 상기 가전기기가 대기 전력을 사용하는 상태, 즉 전원이 오프된 상태인지를 파악하기 위함이다. 이러한 대기 전력 사용 상태가 사용자가 원한 결과인지 원하지 않은 결과인지에 상관없이 가전기기로의 전력 공급을 차단(대기 전력 차단을 의미)하는 것은 앞에서와 같은 문제를 발생시킬 수 있다. 예를 들어 컴퓨터 사용시 다운 현상에 의한 복귀를 목적으로 컴퓨터의 전원을 오프시킨 후 다시 온시키는 경우 대기 전력 차단이 된 상태이면 사용자는 대기 전력 차단을 푸는 과정을 선행해야만 한다. 또는 순간적인 전력 불안정으로 인하여 측정 전력이 기설정값 미만으로 떨어졌다 복귀한 경우에 지속적으로 구동 가능한 가전기기를 강제로 오프시키게 될 수 있다. 대기 모드 판단부는 이러한 문제를 방지하기 위하여 상기 측정 전력이 기설정값 미만인 경우 바로 상기 스위치부로 하여금 전원 공급을 차단하도록 하지 않고 추가적인 판단 절차를 거친다.

즉, 상기 대기 모드 판단부는 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되는지 판단하고, 또한 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는지를 판단하고 위 판단 조건을 모두 만족할 경우에만 상기 스위치부로 전력 공급 차단을 지시하게 된다. 도 3에 전력-시간 그래프를 나타내었으며, 이를 통하여 예를 들어 설명한다. 상기 기설정된 지속 시간이 60초이고 기설정 회수가 3회인 경우, 먼저 상기 기설정값 미만의 측정 전력이 60초동안 지속되는지 판단한다. 60초동안 지속되지 않으면 가전기기 전력 공급 차단을 수행하지 않도록 하고, 60초동안 지속되면 상기 지속 시간이 3회 동안 연속하여 유지되는지 판단하고 3회 연속 유지되면 전력 공급을 차단하고 그렇지 않으면 전력 공급을 유지한다. 여기서 지속 시간이 연속 유지된다는 것은 지속시간1, 지속시간2, 지속시간3, 지속시간4...,지속시간n 구간에서 지속시간1, 2, 4와 같이 이격된 지속시간 구간이 아니라 지속시간1, 2, 3과 같이 지속시간 구간이 연속되는 것을 의미한다. 한편, 상기 지속 시간 사이의 간격도 고려하여야 한다. 상기 지속 시간 사이의 간격은 0초에서 120초 사이의 선택된 값일 수 있으며, 상기 지속 시간은 30초에서 90초 사이의 선택된 값일 수 있다. 일반적으로 30초 이상 동안 기설정값 미만의 전력이 측정되면 사용자가 가전기기 재사용을 고려하지 않는 상황으로 볼 수 있다. 상기 지속 시간 동안에는 상기 전력 측정부에 의한 전력 측정 및 상기 대기 모드 판단부의 판단 동작이 실시간 또는 빠른 주기로 수행되는 관계로 대기 전력 절감 장치 자체의 전력 소비가 증가한다. 따라서 대기 전력 절감 장치 자체에서 소비되는 전력을 줄이기 위하여 90초 이하의 시간인 것이 바람직하다. 상기 지속 시간 사이의 간격이 0초인 경우에는 지속 시간 사이의 간격이 없음을 의미한다. 이는 연속된 회수의 지속 시간이 연결됨을 의미한다. 지속 시간 사이의 간격이 너무 클 경우에는 대기 전력 차단이 늦게 수행됨으로써 그만큼 많은 대기 전력이 소비된다는 것을 의미한다. 따라서 상기 지속 시간 사이의 간격은 기설정값 미만으로 측정된 가전기기가 다시 동작할 것이라고 기대할 수 있는 시간인 120초이하로 설정하였다.

한편, 상기 기설정 회수는 1회에서 5회 사이의 선택된 값일 수 있다. 1회인 경우는 단 한번의 지속 시간 동안만을 고려하면 되며, 이때는 지속 시간 사이의 간격이 필요치 않다. 5회는 위에서 설명된 바와 같이 기설정값 미만으로 측정된 가전기기가 다시 동작할 것이라고 기대할 수 있는 시간을 고려하여 설정하였다. 예를 들어 기설정 회수가 4회인 경우 도 3에서 4번 연속해서 기설정값 미만의 측정 전력을 나타내는 좌측으로부터 8번째 지속 시간 구간이 끝나는 시점에서 전력 공급이 차단될 것이다. 도 1에 나타낸 대기 전력 차단 콘센트의 경우 측정 전력이 설정값보다 작아지는 ⓐ에서 전력 차단이 이루어지게 된다. 한편, 상기 대기 모드 판단부는 도 1의 마이콤과 같은 제어부에 포함될 수 있다.

이상의 내용을 살펴보면 지속 시간을 적절히 선택함으로써 1회의 지속 시간동안 기설정값 미만으로 측정된 가전 기기에 대해서 전력 공급을 차단할 수도 있으며, 수회의 지속 시간을 고려하여 전력 공급을 차단할 수도 있다. 후자의 경우를 고려한 것은 대기 전력 절감 장치 자체에서 소비되는 전력을 절감하기 위해서다. 만약 5분동안 지속적으로 전력을 측정하여야 할 상황을 30초 간격, 30초 지속 시간으로 5회 전력을 측정하고 측정된 전력이 기설정값 미만인지 판단한다면 대기 전력 절감 장치 자체에서 소비되는 전력이 절감될 것이다. 특히 후자의 경우는 측정된 전력이 기설정값 미만인 경우에 지속 시간 체크를 시작하는 모습과 달리, 상기 지속 시간 사이의 간격을 주기로 하여 상기 지속 시간 동안에만 전력 측정과 대기 모드 판단을 수행하는 모습에 적용할 때 유리하다. 즉, 상기 전력 측정부는 상기 지속 시간에만 상기 가전기기의 사용 전력을 측정할 수 있다.

상기 스위치부(150)는 가전기기의 상태가 대기 모드를 만족하는 것으로 판단된 경우 상기 대기 모드 판단부의 제어에 따라 상기 가전기기의 전력 공급을 차단한다. 상기 스위치부는 릴레이 또는 전자적 스위치로 구성이 가능하다.

한편, 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부는 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하면 자신의 역할을 모두 수행한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 가전기기의 전력 공급을 차단한 후에 불필요한 동작을 수행함으로써 전력을 소비할 필요가 없다. 이와 같은 불필요한 전력을 차단하는 전력 공급부를 도 4에 나타내었다.

도 4는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 다른 실시예를 나타낸 블럭도이다.

도 4의 도시된 대기 전력 절감 장치는 전력 측정부(110), 대기 모드 판단부(130), 스위치부(150) 및 전력 공급부(170)를 포함하고 있다.

상기 전력 공급부(170)는 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부에 전력을 공급하는 요소로, 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 차단한다. 일반적으로 전력 절감 장치에서 가전기기의 전력 공급을 차단하는 것은 스위치 자체를 절단하는 것으로 대기 전력을 차단하는 효과가 있다. 이와 같은 경우 가전기기를 다시 사용하기 위해서는 전력 절감 장치의 절단된 스위치를 원상태로 복귀시켜야 하며 이와 같은 동작은 사용자에 의해서 직접 수행된다. 따라서, 상기 전력 공급부에서 이루어지는 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 공급 차단 또한 자체에서 소비되는 대기 전력까지 감안하여 절단의 모습을 띌 수 있다. 물론, 사용자가 수동으로 조작하는 스위치가 아니라 리모콘 등 전자적 수단으로 전력 절감 장치를 원상태로 복귀시키는 경우 상기 전력 공급부에서 이루어지는 전력 공급 절단은 전원만 오프된 상태, 즉 대기 전력은 소모되는 상태로 이루어져야 할 것이다.

상기 전력 공급부는 앞에서 언급한 바와 같이 수동 스위치 조작과 같은 사용자의 요청에 의하여 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 한다. 물론 이를 위해서 상기 스위치부는 원래 상태로 복귀되어야 하므로, 전력 공급부에서 의하여 전원이 오프되었다 온된 경우 상기 스위치부는 원상태로 복귀되도록 구성되어야 한다. 필요에 따라 상기 대기 모드 판단부 또는 별도의 제어부에서 복귀 신호를 상기 스위치부로 전송할 수 있다.

이상에서 사용자에게 불편함을 주지 않으면서 신뢰성 있는 대기 전력 차단을 수행할 수 있는 방안에 대해서 설명하였다. 이와 같이 대기 전력 차단을 수행한 대기 전력 절감 장치는 추후 연결된 가전기기를 재사용하기 위해서는 기존 판단 결과를 초기화하고 스위치부를 원상태, 즉 가전기기로 전력 공급이 이루어지는 상태로 복귀시킬 필요가 있다. 이와 같은 대기 모드 판단부의 초기화 및 스위치부의 복귀는 사용자에 의해 직접 수행되므로 보다 용이하게 스위치부의 복귀를 수행하는 방안을 제공할 필요가 있다.

도 5는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 또다른 실시예를 나타낸 블럭도이다.

도 5에 도시된 대기 전력 절감 장치는 전력 측정부(110), 대기 모드 판단부(130), 스위치부(150), 무선 통신부(190)를 포함하고 있다.

상기 무선 통신부(190)는 상기 전력 측정부에서 측정된 전력을 무선망을 통하여 외부 기기로 전송한다. 이에 따라 사용자는 가전기기가 사용하는 전력을 손쉽게 파악할 수 있다. 물론, 이를 위해서 상기 외부 기기는 상기 무선 통신부에서 전송된 전력 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이 또는 청각적으로 표시하는 음성 출력 장치 등을 포함하고 있어야 할 것이다.

상기 무선 통신부를 통하여 전력 측정부에서 측정된 전력을 외부 기기를 통하여 확인할 경우, 상기 무선 통신부와 전력 측정부는 대기 모드 판단부 및 스위치부의 온오프 여부와 상관없이 동작하는 것이 바람직할 것이다. 이를 위해 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부, 스위치부 및 무선 통신부에 전력을 공급하는 전력 공급부(170)를 더 포함하되, 상기 전력 공급부는 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급만을 차단할 수 있다. 즉 상기 전력 공급부는 상기 무선 통신부 및 전력 측정부에 대해서는 지속적으로 전력을 공급하게 된다. 참고로, 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급 차단은 대기 전력을 소모하는 상태(오프된 상태이나 배선은 연결된 상태)로 이루어질 수도 있으며, 상기 대기모드 판단부 및 스위치부와 상기 전력 공급부 사이에 별도의 스위치를 배치하고 상기 스위치를 절단함으로써 대기 전력까지 차단하는 상태로 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 무선 통신부는 상기 외부 기기로부터 전송된 구동 신호에 의하여 상기 전력 공급부로 하여금 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행하게 함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 외부 기기가 리모콘의 기능을 구비하거나, 상기 무선망을 통하여 구동 신호를 전송할 수 있으면 가능하다. 이에 따르면, 사용자는 대기 전력 절감 장치를 직접 조작하지 않고도 원거리에서 스위치부의 복귀 등을 실행할 수 있게 된다. 상기 무선망은 WiFi(와이파이), 블루투스, 지그비(ZigBee)와 같이 근거리 무선 통신망인 것이 바람직하나 이동 통신망과 같은 중장거리 무선망도 적용이 가능하다.

이와 같이 무선 통신부를 구비함으로써 사용자는 각 가전기기의 전력 사용현황을 통계적으로 관리 및 모니터링할 수 있으며 이에 따라 사용자의 생활 패턴을 전력 절감에 적합하도록 유도할 수 있다.

한편, 상기 스위치부(150)는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 대기 모드 판단부에 의하여 동작하는, 즉 대기 모드를 만족하는 경우 가전기기의 전력 공급을 차단하는 자동 스위치부(151) 및 사용자의 조작에 의하여 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하거나 연결하며 상기 자동 스위치보다 우선 순위의 수동 스위치부(153)를 포함할 수 있다. 상기 수동 스위치부를 통하여 사용자는 상기 자동 스위치부보다 우선하는 명령을 대기 전력 절감 장치에 대하여 수행할 수 있다. 예를 들어 상기 수동 스위치부를 3단 스위치로 구성하여 1단은 스위치부를 절단하는 차단 모드, 2단은 스위치부를 연결하는 연결 모드, 3단은 상기 자동 스위치부로 권한을 이양하는 자동 모드와 같이 설정할 수 있다. 또한, 상기 수동 스위치는 상기 무선 통신부와 연동될 수 있다. 상기 무선 통신부는 외부 기기와 통신하는 수단으로서 사용자가 조작하는 상기 외부 기기로부터 구동 신호를 전송받아 상기 스위치부의 복귀를 명령하고, 필요에 따라서는 상기 스위치부의 강제 절단을 명령할 수도 있다.

한편, 이상에서 살펴본 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부를 콘센트형 하우징에 배치함으로써 사용시의 편의를 극대화할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 상기 콘센트형 하우징(120)은 상기 전력 측정부(110), 대기 모드 판단부(130) 및 스위치부(150)가 내부에 배치되어 있으며, 그 외에도 전력 공급부(170), 무선 통신부(190)가 배치될 수 있다. 물론 도 1에서와 같이 동작 중임으로 표시하는 발광다이오드 등의 배치도 가능하다.

상기 전력 공급부(170)는 220V 또는 110V로 입력되는 전력 신호를 대기 전력 절감 장치의 각 구성 요소가 필요로 하는 전력으로 변압하는 트랜스포머와 변압된 전력을 안정화시키는 정류기를 포함하고 있다.

이와 같은 콘센트형 하우징의 형태로 대기 전력 절감 장치를 구성함으로써 소형화가 가능하고 이에 따라 사용자가 손쉽게 가전기기와 콘센트 사이에 설치할 수 있게 한다.

도 8은 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 8에 도시된 대기 전력 절감 방법은 앞에서 설명된 대기 전력 절감 장치의 동작으로서 설명될 수도 있다.

대기 전력 절감 장치가 상기 대기 전력 절감 장치에 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정한다(S 510).

이렇게 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만인지 판단한다(S 520). 만약, 측정 전력이 기설정값 이상인 경우 상기 가전기기로의 전력 공급은 유지된다(S 560).

측정 전력이 기설정값 미만인 경우 상기 기설정값 미만의 측정 전력이 기설정된 지속 시간동안 지속되는지 판단한다(S 530). 만약 일시적으로 기설정값 미만의 전력이 측정되었다 하더라도, 상기 지속 시간동안 그 상태가 지속되지 않으면 상기 가전기기로의 전력 공급은 유지된다(S 560). 지속 시간동안 설정값 미만의 상태가 지속되는 경우 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는지 판단한다(S 540). 만약 기설정 회수만큼 연속되지 못하는 경우 상기 가전기기로의 전력 공급은 유지된다(S 560).

기설정 회수만큼 지속 시간이 연속되는 경우 상기 가전기기로의 전력 공급을 차단한다(S 550).

이때, 상기 기설정값은 상기 가전기기의 구동시의 구동 전력과 상기 가전기기의 대기 전력 사이의 선택된 값일 수 있으며, 상기 지속 시간 사이의 간격은 0초에서 120초 사이의 선택된 값일 수 있다. 또한, 상기 지속 시간은 30초에서 90초 사이의 선택된 값일 수 있으며, 상기 기설정 회수는 1회에서 5회 사이의 선택된 값일 수 있다. 이와 같은 수치의 산출에 대해서는 앞에서 설명한 바와 동일하다.

만약, 상기 대기 전력 절감 장치에 무선 통신부와 전력 공급부가 구비된 경우에는 상기 무선 통신부를 통하여 측정된 전력를 외부 기기로 전송할 수 있으며, 상기 외부 기기의 제어에 따라 가전 기기로의 전력 공급을 차단하도록 스위치부를 절단할 수도 있으며 가전 기기 재사용을 위해 상기 스위치부를 원상태로 복귀시킬 수도 있다.

이상에서 살펴본 대기 전력 절감 장치 및 방법은 측정된 전력이 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 경우에 상기 가전 기기가 대기 모드로 있는 것으로 처리함으로써, 사용자가 원하지 않는 대기 전력 차단을 방지할 수 있다. 즉 신뢰성 있는 대기 전력 차단이 가능하다. 또한 지속 시간 동안에만 가전 기기의 전력을 측정하고, 대기 전력이 차단된 상태에서는 전력 절감 장치 자체에 공급되는 전력 또한 차단시킴으로써 전력 절감 장치 자체에서 소비되는 전력을 최소화시킬 수 있다. 또한, 외부 기기를 통하여 측정된 전력을 용이하게 모니터링 및 관리할 수 있으며, 가전 기기로의 전력 공급을 차단한 스위치부의 복귀를 상기 외부 기기를 통해서도 수행 가능하도록 함으로써 사용자의 편의를 극대화시킬 수 있다.

한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

대기 전력을 차단하는 장치에 적용이 가능하다.

특히, 가전기기의 잦은 온오프를 수행하는 수리점, 가전 매장 등에서 대기 전력을 신뢰성 있게 차단하고자 하는 경우에 유리하다.

물론, 전력 공급을 필요로하는 텔레비젼, 냉장고, 김치 냉장고 등의 각종 전자기기를 사용하는 산업 분야 전반 또는 일반 가정에 적용도 무방하다.

도 1은 본 발명과 관련된 대기 전력 차단 콘센트를 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치를 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 동작을 설명하기 위한 전력-시간 그래프.

도 4는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 다른 실시예를 나타낸 블럭도.

도 5는 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 또다른 실시예를 나타낸 블럭도.

도 6은 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치의 스위치부 구성을 나타낸 블럭도.

도 7은 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 장치에 콘센트형 하우징을 적용한 예를 나타낸 블럭도.

도 8은 본 발명과 관련된 대기 전력 절감 방법을 나타낸 흐름도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

110...전력 측정부 130...대기 모드 판단부

150...스위치부 170...전력 공급부

190...무선 통신부

Claims

연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 전력 측정부;

상기 전력 측정부에서 측정된 상기 가전기기의 사용 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만으로 기설정된 지속 시간동안 지속되고, 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는 대기 모드를 판단하는 대기 모드 판단부; 및

상기 대기 모드 판단부에서 상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 스위치부;

를 포함하는 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기설정값은 상기 가전기기의 구동시의 구동 전력과 상기 가전기기의 대기 전력 사이의 선택된 값인 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하고,

상기 전력 공급부는 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 차단하는 대기 전력 절감 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전력 공급부는 사용자의 요청에 의하여 상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 하는 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 측정부에서 측정된 전력을 무선망을 통하여 외부 기기로 전송하는 무선 통신부를 더 포함하는 대기 전력 절감 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부, 스위치부 및 무선 통신부에 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하고,

상기 전력 공급부는 상기 스위치부에 의해 상기 가전기기로의 전력 공급이 차단되면 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 차단하는 대기 전력 절감 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 무선 통신부는 상기 외부 기기로부터 전송된 구동 신호에 의하여 상기 전력 공급부로 하여금 상기 대기 모드 판단부 및 스위치부로의 전력 공급을 수행하게 함으로써 상기 가전기기로의 전력 공급이 이루어지도록 하는 대기 전력 절감 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 무선망은 WiFi(와이파이), 블루투스, 지그비(ZigBee) 중 하나인 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위치부는,

상기 대기 모드를 만족하는 경우 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 자동 스위치부; 및

사용자의 조작에 의하여 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하거나 연결하며 상기 자동 스위치보다 우선 순위의 수동 스위치부를 포함하는 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 측정부, 대기 모드 판단부 및 스위치부가 배치되는 콘센트형 하우징을 더 포함하는 대기 전력 절감 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 측정부는 상기 지속 시간에만 상기 가전기기의 사용 전력을 측정하는 대기 전력 절감 장치.
a) 대기 전력 절감 장치가 상기 대기 전력 절감 장치에 연결된 가전기기의 사용 전력을 측정하는 단계;

b) 측정된 전력이 상기 가전기기의 구동 전력 범위 내의 기설정값 미만인지 판단하는 단계;

c) 상기 기설정값 미만의 측정 전력이 기설정된 지속 시간동안 지속되는지 판단하는 단계;

d) 상기 지속 시간이 기설정 회수만큼 연속되는지 판단하는 단계;

e) 상기 b, c, d 판단 단계를 모두 만족하면 상기 가전기기의 전력 공급을 차단하는 단계;

f) 상기 b, c, d 판단 단계 중 하나를 만족하지 못하면 상기 가전기기의 전력 공급을 유지하는 단계;

를 포함하는 대기 전력 절감 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 기설정값은 상기 가전기기의 구동시의 구동 전력과 상기 가전기기의 대기 전력 사이의 선택된 값인 대기 전력 절감 방법.