KR101582564B1 - 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법이 개시된다.
공기 조화 시스템에는 공조 제어부 및 스마트 절전 제어부를 포함한 실내기와, 실외기 제어부를 포함한 실외기가 구비된다. 공조 제어부와 실외기 제어부는 상호 통신하며 실내기의 운전 및 실외기의 운전을 각각 제어하여 공기 조화 기능을 수행한다. 스마트 절전 제어부는 실내기에 구비되고 외부전원을 인가받아 시스템 내부로의 전원공급을 선택적으로 차단하며 전력정보를 실시간으로 측정한다. 또한, 스마트 절전 제어부는 기 설정된 전원모드와 사용자입력에 따라 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하고 공조 제어부와 통신하여 전원상태 변화에 상응하도록 시스템 운전 및 정지를 제어하되, 전원차단 시에는 시스템 운전여부를 확인하여 시스템 운전 중이면 운전을 정지시킨 다음 전원을 차단하고, 전원복귀 시에는 차단상태의 전원을 연결한 후 운전을 실시하게 한다.
이에 따라, 시스템의 고유 구조에 적합한 전원공급 경로 및 기기특성에 맞는 전원차단 및 복귀 시나리오를 적용함으로써, 시스템 안정성과 사용자 편의성을 높이고 시스템의 구조 및 실제 상태를 기반으로 효율적인 절전을 구현할 수 있다.

Description

공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법{AIR CONDITIONING SYSTEM AND STANDBY POWER CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법에 관한 것으로, 특히 사용자 편의성을 높이고 시스템의 구조 및 실제 상태를 기반으로 효율적인 절전을 구현할 수 있는 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법에 관한 것이다.
공기 조화 시스템은 전원선이나 전원 플러그를 통해 외부전원을 공급받아 사용하는 것이 일반적인데, 실제로 사용되지 않는 대기상태에서도 항상 전원공급을 유지하는 경우가 많다. 이에 따라, 공기 조화 시스템이 작동하지 않더라도 장시간에 걸쳐 일정 용량의 대기전력이 소모되어 전력낭비가 발생하게 된다.
전술한 문제를 해결하고자 대기전력 차단 콘센트 또는 전력제어 모듈이 이용되고 있다. 대기전력 차단 콘센트 또는 전력제어 모듈은 전원선이나 전원 플러그에 연결되어 시스템의 소비전력을 측정하며, 소비전력이 일정 수준 이하이면 시스템이 실제 동작하지 않는 대기상태라고 판단하여 전원공급을 전면적으로 차단하는 방식이다.
그러나, 종래에는 공기 조화 시스템의 대기전력을 제어함에 있어 고유 구조에 적합한 전원공급 경로나 기기특성에 맞는 전원차단 및 복귀 시나리오가 고려되지 않음에 따라, 사용자 편의성이 저하되고 시스템의 구조 및 실제 상태를 기반으로 하는 효율적인 에너지 절감을 실현할 수 없는 문제점이 있다.
KR 10-2011-0026304 A, 공개일: 2011. 03. 15, 명칭: 공기 조화기 및 그의 제어 방법
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 고유 구조에 적합한 전원공급 경로 및 기기특성에 맞는 전원차단 및 복귀 시나리오를 적용함으로써, 시스템 안정성과 사용자 편의성을 높이고 시스템의 구조 및 실제 상태를 기반으로 효율적인 절전을 구현할 수 있는 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화 시스템은 실내기의 운전을 제어하는 공조 제어부; 상기 공조 제어부의 제어 하에 실외기의 운전을 제어하는 실외기 제어부; 및 상기 실내기에 탑재되고 외부전원을 인가받아 시스템 내부로의 전원공급을 선택적으로 차단하는 스마트 절전 제어부를 포함한다.
이때, 상기 스마트 절전 제어부는 기 설정된 전원모드와 사용자입력에 따라 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하고 상기 공조 제어부와 통신하여 전원상태 변화에 상응하도록 시스템 운전 및 정지를 제어하되, 전원차단 시에 시스템 운전여부를 확인하여 시스템 운전 중이면 운전을 정지시킨 다음, 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하여 확인결과 예약설정이 있으면 정지상태로 전원공급을 유지하고, 예약설정이 없으면 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행한다.
상기 스마트 절전 제어부는 외부전원을 인가받아 스위칭 동작에 의해 공급 또는 차단하는 전원공급 제어부; 외부전원을 인가받아 내부의 구동전원으로 변환하여 제공하는 전원부; 외부전원에 연결되어 전력정보를 실시간으로 측정하는 전력 측정부; 전원모드를 자동모드, 상시차단모드 및 상시공급모드 중 어느 하나로 설정하고, 상기 전원공급 제어부를 스위칭 온 또는 오프하여 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하면서 전원상태 값을 온(ON) 또는 오프(OFF)로 저장하며, 상기 전력 측정부에서 측정된 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 제공하는 주 제어부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 주 제어부는 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 온(ON)인 전원공급상태에서 전원차단 시에 시스템 운전여부를 확인하여 시스템 운전 중이면 상기 공조 제어부에 정지명령을 전달하여 운전을 정지한 다음 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하여 확인결과 예약설정이 있으면 정지상태로 전원공급을 유지하며 예약설정이 없으면 상기 대기전력 자동차단 기능을 수행하고 시스템 정지 중이면 전원을 즉시 차단하며, 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 오프(OFF)인 전원차단상태에서 전원복귀 시에 전원을 연결한 다음 상기 공조 제어부에 운전명령을 전달하여 기 저장된 직전 운전정보 또는 상기 운전명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 운전을 실시하게 한다.
삭제
상기 공기 조화 시스템은 사용자의 조작에 따라 차단신호 및 복귀신호를 발생시켜 상기 주 제어부로 출력하는 차단 복귀 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 조화 시스템은 관리 서버와의 통신을 담당하는 서버 통신부를 더 포함할 수 있다. 이때, 스마트 절전 제어부는 실시간 측정되는 전력정보, 운전정보 및 전원상태 값을 모니터링정보로서 상기 서버 통신부를 통해 송신하여 상기 관리 서버를 이용한 사용자의 모니터링을 지원하고, 상기 모니터링정보에 기초한 사용자입력에 따라 전원제어 값 또는 운전설정 값을 수신하여 시스템 전원 및 운전 제어를 수행할 수 있다.
상기 공기 조화 시스템은 상기 실내기에 정지버튼 및 운전버튼을 포함한 조작부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 조작부는 사용자가 상기 정지버튼을 연속 입력하거나 일정 시간 이상 길게 누름에 따라 차단명령을 발생하여 상기 스마트 절전 제어부에 출력하고, 사용자가 상기 운전버튼을 누름에 따라 복귀명령을 발생시켜 상기 스마트 절전 제어부에 출력한다.
상기 공기 조화 시스템은 상기 실내기에 리모콘 신호 수신부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 리모콘 신호 수신부는 사용자가 리모콘을 조작함에 따라 차단명령 및 복귀명령을 수신하거나 정지모드 설정정보 및 운전모드 설정정보를 수신하여 상기 스마트 절전 제어부에 전달한다.
한편, 본 발명에 따른 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법은 실내기의 운전을 제어하는 공조 제어부, 상기 공조 제어부의 제어 하에 실외기의 운전을 제어하는 실외기 제어부와, 상기 실내기에 탑재되고 외부전원을 인가받아 시스템 내부로의 전원공급을 선택적으로 차단하는 스마트 절전 제어부를 포함하는 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법에 있어서, 전원상태 값이 온(ON)으로 설정되어 있는 전원공급상태에서 상기 스마트 절전 제어부가 사용자입력을 대기하는 단계; 상기 대기단계에서 사용자에 의해 전원차단이 요청된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부로부터 시스템 운전여부를 확인하는 단계; 상기 확인결과 시스템 운전 중이면 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부에 정지명령을 전송하여 운전을 정지시키는 단계; 상기 스마트 절전 제어부가 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행하는 단계; 상기 확인결과 시스템 정지 중이면 상기 스마트 절전 제어부가 전원공급을 즉시 차단하는 단계; 상기 대기단계에서 사용자에 의해 정지모드가 설정된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하는 단계; 상기 확인결과 예약설정이 있으면 상기 스마트 절전 제어부가 전원공급을 유지하는 단계; 상기 확인결과 예약설정이 없으면 상기 대기전력 자동차단 기능을 수행하여 전원공급을 차단하는 단계; 및 상기 스마트 절전 제어부가 전원차단 시에 전원상태 값을 오프(OFF)로 갱신 저장하는 단계를 포함한다.
상기 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법은 전원상태 값이 오프(OFF)로 설정되어 있는 전원차단상태에서 상기 스마트 절전 제어부가 사용자입력을 대기하는 단계; 상기 대기단계에서 사용자에 의해 전원복귀가 요청되거나 운전모드가 설정된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 차단상태의 전원을 연결하는 단계; 및 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부에 운전명령을 전송하여 상기 공조 제어부가 기 저장된 직전 운전정보 또는 상기 운전명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 운전을 실시하게 하는 단계; 및 상기 스마트 절전 제어부가 전원연결 시에 전원상태 값을 온(ON)으로 갱신 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 개략적인 구성을 보인 도면.
도 2는 도 1에 나타난 스마트 절전 제어부의 세부 구성을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 수동 전원차단/복귀 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 대기전력 자동차단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 대기전력 자동복귀 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 개략적인 구성을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템은 냉동 사이클을 구성하는 주요 구성요소들을 실내기(100) 및 실외기(200)에 분리 장착하여 실내기(100)를 통해 실내에 냉난방이나 송풍, 제습과 같은 고유한 공조 기능을 제공한다.
실내기(100)는 실내측 열교환기, 송풍팬, 팽창밸브 등을 구비하여 실내측 공조를 실시한다. 실외기(200)는 실외측 열교환기, 압축기 등을 구비하고 실내기(100)와 냉매 배관으로 연결되어 공조 동작을 위해 냉매의 압축 및 공급을 조절한다.
이와 같은 구성에 있어서, 공기 조화 시스템의 실내기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 공조 제어부(110) 및 스마트 절전 제어부(120)를 포함한다.
스마트 절전 제어부(120)는 실내기(100)의 내부에 탑재되며 외부전원을 인가받아 전력정보를 실시간으로 측정하는 기능을 수행한다.
또한, 스마트 절전 제어부(120)는 외부전원을 선택적으로 차단할 수 있게 구성되어 시스템 내부로의 전원을 공급 또는 차단한다.
외부전원에 연결된 스마트 절전 제어부(120)가 전원공급 동작을 수행하면 실내기(100) 및 실외기(200)를 포함한 시스템 전체로 전원이 정상적으로 인가된다. 스마트 절전 제어부(120)에서 전원차단 동작을 수행하면 실내기(100) 및 실외기(200)를 포함한 시스템 전체에 대한 전원이 모두 차단된다.
또한, 전술한 스마트 절전 제어부(120)는 기 설정된 전원모드와 사용자입력에 따라 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하고 전원차단 및 복귀 과정에서 공조 제어부(110)와 통신하여 전원상태 변화에 상응하도록 시스템 운전 및 정지를 최적 제어한다. 일 실시예에서, 전원모드는 자동모드/상시공급모드/상시차단모드 중의 어느 하나로 설정된다.
스마트 절전 제어부(120)는 전원차단 시에 공조 제어부(110)로부터 시스템 운전여부를 확인하고, 시스템 운전 중이면 공조 제어부(110)에 정지(OFF)명령을 전달하여 운전을 정지시킨 다음 전원을 차단하여 시스템 안정성을 확보한다.
이때, 스마트 절전 제어부(120)는 시스템 운전을 정지시킨 다음 시스템 전원을 차단하기 전에, 공조 제어부(110)로부터 예약설정 여부를 확인하여 확인결과 예약설정이 있으면 정지상태로 전원공급을 유지하고, 예약설정이 없으면 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행할 수 있다.
전원복귀 시에는, 스마트 절전 제어부(120)가 차단상태의 전원을 다시 연결하여 시스템 내부로의 전원공급 및 공조 제어부(110)와의 통신을 재개한 후 공조 제어부(110)에 운전(ON)명령을 전달하여 시스템이 운전을 실시하게 한다.
관리 서버(300)는 스마트 절전 제어부(120)로부터 공기 조화 시스템의 실시간 전력정보, 운전정보, 전원상태 값 등을 수신하여 저장/관리하고, 이를 통해 사용자가 공기 조화 시스템에 대한 모니터링과 제어를 수행할 수 있게 지원한다. 관리 서버(300)로는 스마트폰이나 월 패드와 같은 모바일 단말, 디스플레이 장치, 홈 서버, 게이트웨이 등이 사용될 수 있다.
사용자는 관리 서버(300)의 화면 인터페이스를 통해 차단명령/복귀명령을 입력하거나 또는 정지모드 설정정보/운전모드 설정정보를 입력하여 무선 전송함으로써 스마트 절전 제어부(120)에 대기전력의 차단 및 복귀, 시스템의 정지 및 운전 제어를 요청할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 외부전원은 스마트 절전 제어부(120)를 통과해 공기 조화 시스템의 실내기(100)에 공급되고, 실내기(100)로 공급된 전원은 실외기(200)로 인가된다. 스마트 절전 제어부(120)의 전원공급 및 차단 동작에 의해 시스템 전체에 대한 전원공급 및 차단 여부가 결정되는 것이다.
공기 조화 시스템의 전원공급 경로를 이와 같이 구성하면, 실내기(100)는 물론 압축기를 구동하기 위해 비교적 높은 레벨의 전원을 필요로 하는 실외기(200)까지 포함하여 시스템 전체에 대한 전원차단/복귀 여부를 스마트 절전 제어부(120)에 대한 제어만으로 조절할 수 있다.
공조 제어부(110)는 실내기(100)의 내부에 탑재되며 스마트 절전 제어부(120)를 통해 인입되는 전원으로 작동하여 운전정보(냉방/난방/송풍/제습모드 등의 운전모드, 온도/풍향/풍량 단계 등)에 따라 실내기(100)의 운전을 제어함으로써 공조 동작을 실시하게 한다. 이 과정에서, 공조 제어부(110)는 스마트 절전 제어부(120)를 통해 공급되는 외부전원을 내부의 구동전원으로 변환하여 해당 전력을 소비하면서 실내기 구성요소의 작동을 제어한다.
마찬가지로, 실외기(200)는 실내기(100)를 거쳐 제공되는 전력을 소비하여 실외기 구성요소의 작동을 제어한다. 실외기 제어부(210)는 공조 제어부(110)를 통해 인입되는 전원으로 작동하며 공조 제어부(110)의 제어 하에 실외기(200)의 운전을 제어한다.
실내기(100)의 냉난방 부하에 따라 실외기(200)의 압축기를 운전할 필요성이 있기 때문에 실내기(100)의 공조 제어부(110) 및 실외기 제어부(210)가 양방향으로 통신하며, 공조 제어부(110)는 필요 시 실외기 제어부(210)와 연계 동작하여 실외기(200)에 구비된 압축기의 운전을 적절히 제어할 수 있다.
아울러, 실내기(100)에는 사용자입력을 제공받기 위한 조작부(130), 리모콘 신호 수신부(140) 및 서버 통신부(150)가 구성될 수 있다.
사용자는 리모콘(160)이나 실내기(100)의 외관에 별도 구비되는 조작부(130)를 입력수단으로 사용하여 시스템 정지/운전을 요청하거나 운전설정 값을 입력하는 등의 동작을 수행할 수 있다.
서버 통신부(150)는 관리 서버(300)와의 통신을 담당하는 것으로, 와이파이(Wifi), 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 등의 통신모듈을 포함하여 주 제어부(124)의 제어 하에 시스템의 전력정보, 운전정보, 전원상태 값 및 제어명령 등을 관리 서버(300)와 무선 통신으로 송수신한다.
사용자가 관리 서버(300)를 통해 차단명령/복귀명령을 입력하거나 정지모드/운전모드를 입력하여 정지모드 설정정보/운전모드 설정정보를 송신하면, 서버 통신부(150)가 이를 수신하여 스마트 절전 제어부(124)로 전달한다.
일 실시예에서, 주 제어부(124)는 실시간 측정되는 전력정보, 운전정보 및 전원상태 값을 포함한 모니터링정보를 서버 통신부(150)를 통해 송신하여 관리 서버(300)를 이용한 사용자의 모니터링을 지원하고, 모니터링정보에 기초한 사용자입력에 따라 전원제어 값 또는 운전설정 값을 포함하는 차단명령이나 복귀명령, 혹은 정지모드 설정정보/운전모드 설정정보를 수신하여 시스템 전원 제어 및 운전 제어를 수행할 수 있다.
실내기(100)의 조작부(130), 리모콘 신호 수신부(140) 및 서버 통신부(150) 각각은 공조 제어부(110) 및 스마트 절전 제어부(120)에 각각 연동하도록 2개로 분리하여 구성할 수도 있다.
일 실시예에서, 조작부(130)나 리모콘(160)은 통상 구비되는 입력버튼들에 전원차단/복귀 기능을 위한 입력버튼이나 스위치를 추가한 형태로서, 시스템의 운전 및 정지를 위한 운전버튼/정지버튼, 차단 복귀 스위치, 시스템을 냉방/난방/송풍/제습모드 등의 운전모드로 설정하는 모드설정버튼 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 조작부(130)나 리모콘(160)의 정지버튼을 연속 입력하거나 일정 시간 이상 길게 누르는 경우, 차단 복귀 스위치를 온시키는 경우, 관리 서버(300)에서 화면 인터페이스를 통해 차단명령을 전송하거나 정지모드를 설정하는 경우, 스마트 절전 제어부(120)는 차단명령 또는 정지모드 설정정보를 수신하여 그 응답으로 외부전원과의 연결을 차단해 시스템 내부로의 전원공급을 중단한다.
이때, 시스템이 운전 중인 상태이면 스마트 절전 제어부(120)가 공조 제어부(110)에 정지(OFF)명령을 전달해 운전을 먼저 정지시켜 시스템을 안정화한 다음 전원차단 동작을 수행한다. 공조 제어부(110)는 정지(OFF)명령의 수신 시에 운전정보를 자동 저장한 후 운전을 정지할 수 있다.
또한, 사용자가 조작부(130)나 리모콘(160)의 운전버튼을 누르는 경우, 차단 복귀 스위치를 오프시키는 경우, 관리 서버(300)에서 복귀명령을 전송하거나 운전모드를 설정하는 경우, 혹은 조작부(130)나 리모콘(160)의 모드설정버튼으로 운전모드를 설정하는 경우, 스마트 절전 제어부(120)는 복귀명령 또는 운전모드 설정정보를 수신하여 외부전원과의 차단을 해제함으로써 전원을 다시 공급한다.
이와 같이 복귀명령을 수신하거나 운전모드 설정정보를 수신한 경우, 스마트 절전 제어부(120)는 전원연결 동작을 수행한 후 운전(ON)명령을 자동 출력함으로써 공조 제어부(110)가 곧바로 시스템 운전을 개시하여 기 저장된 직전 운전정보에 따라 운전을 실시하게 한다.
스마트 절전 제어부(120)에 입력된 운전모드 설정정보에 운전설정 값이 포함되어 있는 경우에는, 스마트 절전 제어부(120)가 운전(ON)명령과 함께 운전설정 값을 전달하고, 공조 제어부(110)가 이를 수신하여 수신된 운전설정 값에 따라 즉시 운전을 실시할 수 있다.
전술한 바와 같이 공기 조화 시스템에서 스마트 절전 제어부(120)를 실내기(100)에 일체화시키는 빌트-인(built-in) 구조를 채용하면, 대기전력 차단 콘센트, 전력제어 모듈이나 통신기기 등의 추가적인 하드웨어가 불필요하므로, 이를 전원선이나 전원 플러그에 체결/분리해 가며 사용하여야 하는 번거로움을 해소할 수 있고 전체적인 구조가 단순해지며 설치 및 작동이 용이해지는 장점이 있다.
또한, 실내기(100)에 내장된 스마트 절전 제어부(120)로 실내기(100)에 대한 제어를 수행하는 것만으로 공기 조화 시스템 전체에 대한 전원공급 및 차단 여부를 조절할 수 있다.
또한, 스마트 절전 제어부(120)를 외부전원을 인가받는 실내기(100)의 전원단에 직접 연결하여 전력정보를 측정하면 노이즈나 전력전달의 손실 없이 전력정보를 보다 정확하고 신속하게 감지할 수 있어 효율적이다.
또한, 스마트 절전 제어부(120)로 대기전력의 차단 및 복귀 동작을 일괄 수행하되, 이 과정에서 시스템상태를 운전상태 및 정지상태로 적절히 제어해 가며 기기특성에 맞는 최적의 전원차단 및 복귀 시나리오를 적용함으로써, 시스템 안정성 및 사용자 편의성을 최대한 높이고 시스템의 구조와 실제 상태에 기반한 효율적인 절전을 구현할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 스마트 절전 제어부의 세부 구성을 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트 절전 제어부(120)는 회로 보호부(121), 전원부(122), 전력 측정부(123), 주 제어부(124) 및 전원공급 제어부(125)를 포함한다.
스마트 절전 제어부(120)는 외부전원을 인가받는 실내기(100)의 전원단에 포함되어 시스템 내부로의 전원을 공급 또는 차단할 수 있게 구성된다.
회로 보호부(121)는 퓨즈, 필터 등의 회로 보호소자를 포함하며, 외부전원이 인가되는 스마트 절전 제어부(120)의 전원 인입단에 위치하여 전기적 충격, 과전류 등으로부터 내부회로를 보호한다.
전원부(122)는 AC 외부전원을 인가받아 일정 크기의 DC 구동전원으로 변환하여 스마트 절전 제어부(120) 내부의 각 구성요소에 제공한다.
전력 측정부(123)는 외부전원을 인가받는 실내기(100)의 전원단에 연결되어 실시간으로 전력정보를 측정한다. 전력정보는 누적 소비전력, 순시 소비전력, 전류, 전압, 역율, 주파수 등의 정보일 수 있다.
전원공급 제어부(125)는 외부전원을 인가받아 주 제어부(124)의 제어 하에 스위칭 동작을 수행함으로써 시스템 내부로의 전원을 공급 또는 차단하는 역할을 한다.
스마트 절전 제어부(120)는 조작부(130), 리모콘 신호 수신부(140)나 서버 통신부(150)를 통해 전원차단/복귀를 위한 사용자입력을 제공받을 수 있다.
일 실시예에서, 조작부(130)는 도 2에 도시된 것처럼 전원모드 설정부(131) 및 차단 복귀 스위치(132)를 포함한다.
전원모드 설정부(131)는 사용자가 전원모드를 자동모드/상시차단모드/상시공급모드 중 어느 하나로 설정할 수 있게 하는 입력수단이다.
차단 복귀 스위치(132)는 사용자의 조작에 따라 차단신호 및 복귀신호를 발생시켜 주 제어부(124)에 출력하기 위한 입력수단이다.
시스템의 전원차단/복귀 여부는 스마트 절전 제어부(120)에 의해 제어되고 전원차단상태에서는 공조 제어부(110)를 포함한 시스템 내부로의 전원이 인가되지 않는다.
그러므로, 일 실시예에서 스마트 절전 제어부(120)는 조작부(130)의 차단 복귀 스위치(132)나 전원모드 설정부(131), 리모콘 신호 수신부(140) 및 서버 통신부(150)와 연결되어 시스템이 전원차단상태인 경우에도 전원차단/복귀를 위한 사용자입력을 제공받을 수 있도록 구성된다.
주 제어부(124)는 전원모드 설정부(131)를 통해 설정된 전원모드를 저장하고, 전원공급 제어부(125)를 스위칭 온 또는 오프하여 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하면서 내부 메모리에 전원상태 값을 온(ON) 또는 오프(OFF)로 저장한다.
또한, 주 제어부(124)는 전력 측정부(123)에서 측정된 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 제공한다.
전원모드가 상시차단모드로 설정된 경우, 주 제어부(124)는 사용자입력에 무관하게 전원공급 제어부(125)를 항상 스위칭 오프 상태로 제어하여 전원이 차단되는 상태를 유지하게 한다. 전원모드가 상시공급모드로 설정된 경우, 주 제어부(124)는 사용자입력에 무관하게 전원공급 제어부(125)를 항상 스위칭 온 상태로 제어하여 전원이 공급되는 상태를 유지하게 한다.
전원모드가 자동모드로 설정된 경우, 주 제어부(124)는 기 저장된 전원상태 값과 사용자입력에 따라 전원공급 제어부(125)를 스위칭 온/오프시켜 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어한다.
전원공급 제어부(125)가 스위칭 온 상태이면 전원상태 값은 온(ON)으로 저장되고 시스템은 전원공급상태가 된다. 전원공급 제어부(125)가 스위칭 오프 상태이면 전원상태 값은 오프(OFF)로 저장되고 시스템은 전원차단상태가 된다.
더불어, 자동모드에서 주 제어부(124)는 대기전력의 차단 및 복귀를 위한 스위칭 동작 제어 시에 공조 제어부(110)와 통신하여 전원상태 변화에 상응하도록 시스템 운전 및 정지 제어를 자동 수행한다.
전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 온(ON)인 상태에서 사용자에 의해 전원차단이 요청되거나 정지모드가 설정된 경우, 주 제어부(124)는 시스템 운전여부를 확인하며 시스템 운전 중이면 공조 제어부(110)에 정지(OFF)명령을 출력해 운전을 정지한 다음 대기전력 자동차단 기능을 수행하고 시스템 정지 중이면 전원공급을 즉시 차단한다. 공조 제어부(110)는 정지(OFF)명령의 수신 시에 운전정보를 자동 저장한 후 운전을 정지할 수 있다.
전술한 대기전력 자동차단 기능이 수행될 경우, 주 제어부(124)는 전력 측정부(123)에서 측정되는 실시간 전력정보를 기준값과 비교하여 시스템이 대기상태인지 여부를 판단하고, 대기상태인 경우 전원공급 제어부(125)를 스위칭 오프 제어하여 대기전력을 차단시킨다.
일 예로, 공기 조화 시스템의 실내기(100) 및 실외기(200)가 모두 정지하여 소비전력 등이 임계값 이하가 된 후 정지상태가 일정 시간 이상 지속되면, 주 제어부(124)는 시스템이 대기상태인 것으로 판단, 전원공급 제어부(125)를 스위칭 오프하여 시스템 내부로의 전원을 자동 차단함으로써 대기전력 소모를 방지한다.
한편, 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 오프(OFF)인 상태에서 사용자에 의해 전원복귀가 요청되거나 운전모드가 설정된 경우, 주 제어부(124)는 차단상태의 전원을 연결한 다음 공조 제어부(110)에 운전(ON)명령을 출력해 기 저장된 직전 운전정보 또는 운전(ON)명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 운전을 실시하게 한다.
나아가, 주 제어부(124)는 전원공급 차단 시에 예약설정 여부를 먼저 확인하고 확인결과 운전 또는 정지예약이 설정되어 있으면 전원공급을 유지함으로써 예약기능이 동작하도록 할 수 있다. 확인결과 예약설정이 없으면 전술한 대기전력 자동차단 기능이 수행되어 대기상태에서 전원이 자동 차단된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 수동 전원차단/복귀 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 나타난 수동 전원차단/복귀는 전원모드가 자동모드인 경우 제공되는 기능이다.
사용자는 차단 복귀 스위치(132)에 의해 스마트 절전 제어부(120)에 차단신호 또는 복귀신호를 입력할 수 있다. 전원모드가 자동모드가 아닌 상시차단 또는 상시공급모드인 경우에는 스마트 절전 제어부(120)가 입력되는 차단신호나 복귀신호를 무시하고 설정된 전원모드에 따라 전원상태를 차단/공급상태로 유지한다.
전원모드가 자동모드(S110)이고 전원상태 값이 오프(OFF)로 설정된 전원차단상태(S120)에서 사용자가 차단 복귀 스위치(132)를 조작하여 복귀신호를 입력하는 경우(S130), 스마트 절전 제어부(120)는 차단상태의 전원을 복귀한 후(S140), 공조 제어부(110)에 운전(ON)명령을 전송하여 시스템이 운전을 실시하게 한다(S150).
이후, 스마트 절전 제어부(120)는 내부 메모리에 전원상태 값을 온(ON)으로 저장한다(S160).
전원상태 값이 온(ON)으로 설정된 전원공급상태(S120)에서 차단신호가 입력되는 경우에는(S170), 스마트 절전 제어부(120)가 공조 제어부(110)와 통신하여 시스템상태가 운전/정지 중 어느 상태인지를 확인한다(S180).
상기한 S180의 확인결과 시스템 정지 중이면, 스마트 절전 제어부(120)가 즉시 전원차단 동작을 실시하여 공급상태의 전원을 차단한다(S196).
상기한 S180의 확인결과 시스템 운전 중인 경우이면, 스마트 절전 제어부(120)가 정지(OFF)명령을 전달하여 시스템을 정지시킨 다음(S190) 대기전력 자동차단 기능을 실행한다(S192).
대기전력 자동차단 기능이 실행되면, 스마트 절전 제어부(120)가 전력 측정부(123)에서 측정되는 실시간 전력정보를 모니터링하며 전력정보가 임계값 이하인 정지상태가 일정 시간 지속되면 대기상태에 진입한 것으로 판단하여 전원공급 제어부(125)를 스위칭 오프함으로써 시스템 내부로의 전원공급을 차단하게 된다(S192).
전원공급이 차단되고 난 후, 스마트 절전 제어부(120)는 내부 메모리에 전원상태 값을 오프(OFF)로 저장한다(S194).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 대기전력 자동차단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
시스템이 운전 중인 경우 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 온(ON)으로 설정되어 있다면(S210), 스마트 절전 제어부(120)는 외부전원과 연결되어 시스템 내부로의 전원을 공급하는 전원공급상태를 유지하면서 사용자입력을 대기한다(S220, S310, S350).
자동모드 및 전원공급상태(S210)에서 사용자가 시스템의 조작부(130)나 리모콘(160), 관리 서버(300)를 통해 차단명령을 입력하는 경우(S220), 스마트 절전 제어부(120)는 공조 제어부(110)와 통신하여 시스템 운전여부를 확인한다(S230).
상기한 S230의 확인결과 시스템 운전 중이면, 스마트 절전 제어부(120)는 먼저 공조 제어부(110)에 정지(OFF)명령을 전송하여 시스템 운전을 정지한다(S240).
이후, 스마트 절전 제어부(120)는 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행한다(S250).
일 예로, 실내기(100) 및 실외기(200)의 운전이 정지되어 소비전력 등이 임계값 이하로 낮아지고 이러한 정지상태가 일정 시간 이상 지속되는 경우 스마트 절전 제어부(120)는 시스템이 대기상태에 진입한 것으로 판단하여 공급상태의 전원을 차단함으로써 대기전력 소모를 방지할 수 있다.
상기한 S230의 확인결과 시스템 정지 중이면 시스템을 정지시키거나 대기할 필요 없이 스마트 절전 제어부(120)가 전원공급을 즉시 차단함으로써 시스템 내부로의 전원공급을 중단한다(S270).
자동모드 및 전원공급상태(S210)에서 사용자가 관리 서버(300)를 통해 정지모드를 설정하는 경우(S310), 스마트 절전 제어부(120)는 공조 제어부(110)에 정지(OFF)명령을 전송하여 시스템 운전을 먼저 정지시킨다(S320).
사용자가 시스템의 조작부(130)나 리모콘(160)으로 정지모드를 설정하는 경우에는(S350), 시스템 상에서 정지모드가 실행되어 시스템 운전이 정지된다(S360).
일 실시예에서, 시스템을 정지한 후 전원차단 동작을 수행하기 전에 스마트 절전 제어부(120)는 공조 제어부(110)를 통해 예약설정 여부를 확인한다(S330).
상기한 S330의 확인결과 예약설정이 없는 경우에는 대기전력 자동차단 기능이 수행된다(S340). 도 3의 S192, 도 4의 S250 및 S340의 대기전력 자동차단은 서로 동일한 기능이다.
상기한 S250 또는 S340 단계를 통해 대기전력 자동차단이 실행됨에 따라 스마트 절전 제어부(120)는 전원상태 값을 오프(OFF)로 갱신 저장한다(S260).
상기한 S330의 확인결과 운전 또는 정지예약이 설정되어 있으면 스마트 절전 제어부(120)가 전원공급을 유지하여 예약기능이 동작할 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 대기전력 자동복귀 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
시스템이 정지 중인 경우 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 오프(OFF)로 설정되어 있다면, 스마트 절전 제어부(120)는 외부전원과의 접속을 차단한 전원차단상태를 유지하면서 사용자입력을 대기한다(S410).
이와 같은 상태에서 사용자가 복귀명령을 입력(S420)하거나 운전모드를 입력(S430)하는 경우, 스마트 절전 제어부(120)는 S440 단계로 진행하여 차단상태의 전원을 연결한다.
전원복귀 제어를 수행하여 전원공급상태로 전환한 다음(S440), 스마트 절전 제어부(120)는 시스템 운전을 자동 개시하기 위해 공조 제어부(110)에 운전(ON)명령을 전송, 공조 제어부(110)가 기 저장된 직전 운전정보 또는 운전(ON)명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 곧바로 운전을 실시하게 한다(S450).
아울러, 스마트 절전 제어부(120)는 전원복귀를 수행함에 따라 전원상태 값을 온(ON)으로 갱신하여 저장한다(S460).
본 발명에 따른 공기 조화 시스템 및 그의 대기전력 제어 방법의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 실내기
110: 공조 제어부
120: 스마트 절전 제어부
200: 실외기
210: 실외기 제어부
300: 관리 서버

Claims (9)

  1. 실내기의 운전을 제어하는 공조 제어부;
    상기 공조 제어부의 제어 하에 실외기의 운전을 제어하는 실외기 제어부; 및
    상기 실내기에 탑재되고 외부전원을 인가받아 시스템 내부로의 전원공급을 선택적으로 차단하는 스마트 절전 제어부를 포함하며,
    상기 스마트 절전 제어부는 기 설정된 전원모드와 사용자입력에 따라 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하고 상기 공조 제어부와 통신하여 전원상태 변화에 상응하도록 시스템 운전 및 정지를 제어하되,
    전원차단 시에 시스템 운전여부를 확인하여 시스템 운전 중이면 운전을 정지시킨 다음, 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하여 확인결과 예약설정이 있으면 정지상태로 전원공급을 유지하고, 예약설정이 없으면 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행하는 공기조화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스마트 절전 제어부는,
    외부전원을 인가받아 스위칭 동작에 의해 공급 또는 차단하는 전원공급 제어부;
    외부전원을 인가받아 내부의 구동전원으로 변환하여 제공하는 전원부;
    외부전원에 연결되어 전력정보를 실시간으로 측정하는 전력 측정부;
    전원모드를 자동모드, 상시차단모드 및 상시공급모드 중 어느 하나로 설정하고, 상기 전원공급 제어부를 스위칭 온 또는 오프하여 전원상태를 공급 또는 차단상태로 제어하면서 전원상태 값을 온(ON) 또는 오프(OFF)로 저장하며, 상기 전력 측정부에서 측정된 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 제공하는 주 제어부를 포함하되,
    상기 주 제어부는 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 온(ON)인 전원공급상태에서 전원차단 시에 시스템 운전여부를 확인하여 시스템 운전 중이면 상기 공조 제어부에 정지명령을 전달하여 운전을 정지한 다음 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하여 확인결과 예약설정이 있으면 정지상태로 전원공급을 유지하며 예약설정이 없으면 상기 대기전력 자동차단 기능을 수행하고 시스템 정지 중이면 전원을 즉시 차단하며, 전원모드가 자동모드이고 전원상태 값이 오프(OFF)인 전원차단상태에서 전원복귀 시에 전원을 연결한 다음 상기 공조 제어부에 운전명령을 전달하여 기 저장된 운전정보 또는 상기 운전명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 운전을 실시하게 하는 공기 조화 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실내기에 사용자의 조작에 따라 차단신호 및 복귀신호를 발생시켜 상기 스마트 절전 제어부로 출력하는 차단 복귀 스위치를 더 포함하는 공기 조화 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    관리 서버와의 통신을 담당하는 서버 통신부를 더 포함하되,
    상기 스마트 절전 제어부는 실시간 측정되는 전력정보, 운전정보 및 전원상태 값을 모니터링정보로서 상기 서버 통신부를 통해 송신하여 상기 관리 서버를 이용한 사용자의 모니터링을 지원하고, 상기 모니터링정보에 기초한 사용자입력에 따라 전원제어 값 또는 운전설정 값을 수신하여 시스템 전원 및 운전 제어를 수행하는 공기 조화 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실내기에 정지버튼 및 운전버튼을 포함한 조작부를 더 포함하되, 상기 조작부는 사용자가 상기 정지버튼을 연속 입력하거나 일정 시간 이상 길게 누름에 따라 차단명령을 발생하여 상기 스마트 절전 제어부에 출력하고, 사용자가 상기 운전버튼을 누름에 따라 복귀명령을 발생시켜 상기 스마트 절전 제어부에 출력하는 공기 조화 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실내기에 리모콘 신호 수신부를 더 포함하되, 상기 리모콘 신호 수신부는 사용자가 리모콘을 조작함에 따라 차단명령 및 복귀명령을 수신하거나 정지모드 설정정보 및 운전모드 설정정보를 수신하여 상기 스마트 절전 제어부에 전달하는 공기 조화 시스템.
  8. 실내기의 운전을 제어하는 공조 제어부, 상기 공조 제어부의 제어 하에 실외기의 운전을 제어하는 실외기 제어부와, 상기 실내기에 탑재되고 외부전원을 인가받아 시스템 내부로의 전원공급을 선택적으로 차단하는 스마트 절전 제어부를 포함하는 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법에 있어서,
    전원상태 값이 온(ON)으로 설정되어 있는 전원공급상태에서 상기 스마트 절전 제어부가 사용자입력을 대기하는 단계;
    상기 대기단계에서 사용자에 의해 전원차단이 요청된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부로부터 시스템 운전여부를 확인하는 단계;
    상기 확인결과 시스템 운전 중이면 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부에 정지명령을 전송하여 운전을 정지시키는 단계;
    상기 스마트 절전 제어부가 실시간 측정되는 전력정보를 기초로 대기상태 여부를 판별하여 대기상태이면 전원공급을 차단하는 대기전력 자동차단 기능을 수행하는 단계;
    상기 확인결과 시스템 정지 중이면 상기 스마트 절전 제어부가 전원공급을 즉시 차단하는 단계;
    상기 대기단계에서 사용자에 의해 정지모드가 설정된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부로부터 예약설정 여부를 확인하는 단계;
    상기 확인결과 예약설정이 있으면 상기 스마트 절전 제어부가 전원공급을 유지하는 단계;
    상기 확인결과 예약설정이 없으면 상기 대기전력 자동차단 기능을 수행하여 전원공급을 차단하는 단계; 및
    상기 스마트 절전 제어부가 전원차단 시에 전원상태 값을 오프(OFF)로 갱신 저장하는 단계를 포함하는 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    전원상태 값이 오프(OFF)로 설정되어 있는 전원차단상태에서 상기 스마트 절전 제어부가 사용자입력을 대기하는 단계;
    상기 대기단계에서 사용자에 의해 전원복귀가 요청되거나 운전모드가 설정된 경우 상기 스마트 절전 제어부가 차단상태의 전원을 연결하는 단계; 및
    상기 스마트 절전 제어부가 상기 공조 제어부에 운전명령을 전송하여 상기 공조 제어부가 기 저장된 직전 운전정보 또는 상기 운전명령과 함께 수신된 운전설정 값에 따라 운전을 실시하게 하는 단계; 및
    상기 스마트 절전 제어부가 전원연결 시에 전원상태 값을 온(ON)으로 갱신 저장하는 단계를 더 포함하는 공기 조화 시스템의 대기전력 제어 방법.
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