KR20150134499A - 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭 - Google Patents

트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 스마트기기로 공급되는 소비전력, 전압 및 전류를 비롯하여 복수개의 스마트기기와 연결된 전기코드를 통해 전달되는 온도를 측정하여 복수의 스마트기기의 구동상태를 인지하고, 인지결과를 기반으로 하여 스마트기기로 공급되는 구동전원을 제어하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭에 관한 것으로, 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 하나 이상의 스마트기기들; 통신망을 통해 하나 이상의 스마트기기들로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 하나 이상의 스마트기기들의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 DCU(Data Control Unit) 및 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부가 구비되어 있으며, 상기 DCU를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 교류전원을 제어하는 스마트 콘센트를 포함한다.

Description

트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭{Power management system using triplex mode function providing smart concent and smart concent, power management system using triplex mode function providing smart multi-tap and multi-tap}
본 발명은 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭에 관한 것으로, 특히 복수의 스마트기기로 공급되는 소비전력, 전압 및 전류를 비롯하여 복수개의 스마트기기와 연결된 전기코드를 통해 전달되는 온도를 측정하여 복수의 스마트기기의 구동상태를 인지하고, 인지결과를 기반으로 하여 스마트기기로 공급되는 구동전원을 제어하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭에 관한 것이다.
컴퓨터와 컴퓨터 네트워크가 가정/사무실에 보급되면서 차세대 가정/사무실에서는 네트웍(Network)망으로 연결되는 컴퓨터, 통신기능이 부여된 스마트기기를 비롯하여 안전 시스템이 갖추어질 수 있도록 연구개발이 이루어질 뿐만 아니라 적용되고 있다.
각 가정이나 사무실에 설치되어 있는 스마트기기의 경우 사용자들은 대부분 스마트기기의 플러그는 콘센트에 꽂아놓은 상태에서 전원버튼을 조작하여 스마트기기로 구동전원이 공급되도록 하지 않는다.
스마트기기의 플러그가 콘센트에 꽂혀 있는 상태이기 때문에 스마트기기로는 지속적으로 대기 전류가 공급되고 있는 상태이기 때문에 스마트기기로 인한 대기소모전력이 대량으로 발생하게 된다. 즉, 상시적으로 플러그를 콘센트에 꽂아두기 때문에 대기소모전력이 발생하고, 이렇게 스마트기기의 대기모드에서 소모되는 대기소모전력이 전체 전력소비량의 10%를 차지하고 있다. 이는 전 국가적인 전력낭비가 아닐 수 없다.
이러한 대기소모전력으로 인한 전력낭비를 줄이거나 없애기 위해 다양한 절전형 콘센트 장치들이 제안되었다.
대한민국특허(출원번호 10-2009-0052845, 절전형 콘센트 장치)는 콘센트에 연결되어 동작하는 제품의 전력량을 측정하여 대기모드임을 판단한 후 전력을 차단하는 기술에 관한 것이나, 수많은 가전제품들은 기본적으로 대기모드를 지원하지 않거나, 지원하더라도 소비되는 전력량으로 만으로 대기모드를 판단하는 것은 매우 부정확한 문제점이 있다.
대한민국특허(출원번호 10-2010-0054048, 스마트미터 제어기 및 이를 구비한 지능형 전자식 세대 분전반 시스템)는 스케줄에 따라 전기제품 각각의 대기전력을 차단하는 기술에 관한 것이나, 이 경우 모든 가전제품에 적당한 사용시간을 설정하기 위한 스케줄을 입력하는 것은 사용자에게 많은 불편을 주기 때문에 실질적으로 사용하기에는 타당성이 결여된다.
대한민국특허(출원번호 10-2003-0009693, 원격 전력감시 및 제어 시스템과 그 방법)은 공장, 인텔리전트 빌딩, 아파트, 병원, 학교 등과 같은 공공시설 물의 전력운전시스템을 인터넷을 통하여 관리ㆍ운영함으로써 유지관리에 있어 인력절감과 에너지절감 및 전기요금절감을 기대할 수 있고, 수용가의 관리자가 전력시설물의 전력사용정보를 인터넷이 가능한 어떠한 장소에서도 관리할 수 있도록 하는 기술에 관한 것으로, 감시기능만 있고 차단 기능은 없다는 문제점이 있다.
대한민국특허(출원번호 10-2008-0059038, 대기전력 관리 시스템)은 가정의 가전기기의 전력을 제공하는 플러그가 끼워지는 컨센트 플러그마다 콘센트제어기를 통해 제어가 가능한 PLC제어모듈과 계전기(relay)를 비치하여 외부에서 인터넷에 연결된 PC나 핸드폰을 이용하여 제어신호를 송출하면, 제어신호에 따라 콘센트제어기가 그 신호를 대기 전력 차단플러그에 전달하고, 그 차단플러그의 PLC제어모듈이 계전기를 작동시켜 소망하는 플러그에 전달되는 전류를 차단시키는 방식으로 가전기기의 ON-OFF를 제어하는 대기전력 관리 시스템에 관한 것으로서, 각각의 기기들을 강제로 오프시키는 경우 소비전력이 많은 상태에서는 강제로 전원 플러그를 빼는 것과 동일하므로 실제로 각각의 기기들에 심한 스트레스를 주는 현상이 발생하고 이로 인해 기기들이 수명이 짧아지거나 고장이 난다는 문제점이 있다.
즉, 종래기술에서는 각각의 센싱 장치에 대한 진단 기능이 없다. 즉, 정확하지 않은 값을 센싱하여 전송을 하여도 이를 확인할 수 있는 방법이 없다는 문제점이 있다.
그리고 종래기술에서는 대기전력을 차단하기 위해 대부분 릴레이를 사용하도록 되어 있으며, 릴레이를 사용하는 경우에는 가장 작은 릴레이 부품이라 해도 실질적으로 현재 상용화되어 사용중인 벽 매립형 콘센트나 멀티탭에 사용이 불가능하거나 혹은 지나치게 큰 부피를 차지하게 되어, 상업적으로 타당성이 결여된다는 문제점이 있다.
그리고 종래기술에서는 콘센트에 연결되는 각종 기기(Device)에 대한 소비전력만으로 기기(Device)에 대한 판단을 하게 되어서, 정확하게 기기(Device)의 상태 파악을 할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 콘센트에 연결되어 있는 기기들이 동작하고 있을 때 전원을 차단하게 되면, 강제로 전원플러그를 전기콘센트에서 빼는 것과 같기 때문에 기기들이 나쁜 영향을 받아서, 제품 수명이 짧아지거나, 반복되면 고장이 날 가능성이 높다는 문제점이 있다.
또한 PLC(Power Line Communication) 방식의 통신을 하는 경우 실제로 PLC(Power Line Communication) 통신 모듈이나 모뎀의 소비전력은 최소 0.8W~0.9W이므로, 실제로 PLC(Power Line Communication) 통신 모듈이나 모뎀을 제어하는 마이크로프로세서 또는 임베디드 마이크로프로세서(Embedded microprocessor)에서 의해서 평상시에는 대기모드(Standby Mode)로 동작하다가, 센싱된 값이 특정한 범위를 넘거나 혹은 급속한 변화가 있을 때만 대기모드(Standby Mode)에서 정상동작 모드(Normal Mode)로 DCU(Data Control Unit) 또는 서버(Server)와 통신을 수행해야 하므로, 대기모드에 따른 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다. 즉, 마이크로프로세서 또는 임베디드 마이크로프로세서(Embedded microprocessor)에서는 대기모드를 지원하나, PLC(Power Line Communication) 통신 모듈, 지그비(zigbee) 통신모듈이나 WiFi 모뎀의 경우 대기모드를 지원하지 않고 있기 때문에 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다.
그리고 현재 가정, 사무소 등등 전기를 사용하는 장소에서는 전기콘센트나 멀티 탭을 이용하여 사용하지 않는 기기에 대해서 전력을 차단하는 방식으로 전력 절감을 구현해야 하는 문제점이 있다.
대한민국특허 출원번호 제 10-2009-0052845 호(발명의 명칭: 절전형 콘센트 장치) 대한민국특허 출원번호 제 10-2010-0054048 호(발명의 명칭: 스마트미터 제어기 및 이를 구비한 지능형 전자식 세대 분전반 시스템) 대한민국특허 출원번호 제 10-2003-0009693 호(발명의 명칭: 원격 전력감시 및 제어 시스템과 그 방법) 대한민국특허 출원번호 제 10-2008-0059038 호(발명의 명칭: 대기전력 관리 시스템)
본 발명은 스마트기기의 소비전력을 측정하고 이를 제어하는 모드만을 수행하는 것이 아니라 스마트기기에 대해서 센싱, 진단 및 관리모드(트라이플렉스)를 순차적으로 수행하면서 스마트기기의 소비전력, 전압, 전류, 전기코드를 통해 전달되는 온도 등의 값을 측정하여 변화하는 각각의 값들을 센싱한 후 PLC(Power Line Communication) 또는 WiFi 프로토콜(Protocol) 또는 지그비(zigee) 통신을 통해 송수신이 가능한 신호로 변환시켜 DCU(Data Control Unit)로 전송하고, 이를 DCU에서 통합 관리할 수 있도록 콘센트나 멀티탭에 스마트기능을 부여함으로써, 신뢰성 및 더 향상된 에너지 절감 기능을 확보할 수 있도록 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 콘센트나 멀티탭에 연결된 각종 전기제품들은 나쁜 영향을 받지 않고, 대기전류를 차단하며, 임베디드 마이크로프로세서(Embedded Microprocessor)가 PLC(Power Line Communication) 통신모듈 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈에 대해 대기모드(Standby Mode)와 정상동작 모드(Normal Mode)를 제어하여 제어시스템 자체의 소비전력도 최소화하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭을 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템은, 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 하나 이상의 스마트기기들; 통신망을 통해 하나 이상의 스마트기기들로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 하나 이상의 스마트기기들의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 DCU(Data Control Unit) 및 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부가 구비되어 있으며, 상기 DCU를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 교류전원을 제어하는 스마트 콘센트를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 상기 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 상기 DCU로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 하나 이상의 스마트기기로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 상기 DCU로부터 입력되는 구동전원 제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청정보일 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, DCU는 상기 스마트 콘센트를 통해 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 콘센트로 전원오프 요청정보를 전송할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 외부의 제어에 응하여 상기 하나 이상의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부와, 상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부와, 상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부와, 상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서와, 상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단될 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 전력제어부는 상기 하나 이상의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 상기 전력제어부는 스위치이며, 상기 하나 이상의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시킬 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트는 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부; 외부의 제어에 응하여 상기 하나 이상의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부; 상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부; 상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부; 상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서; 및 상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단될 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 전력제어부는 상기 하나 이상의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 상기 전력제어부는 스위치이며, 상기 하나 이상의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시킬 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템은 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 복수의 스마트기기들; 상기 통신망을 통해 상기 복수의 스마트기기들로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 복수의 스마트기기들의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 DCU(Data Control Unit); 및 상기 복수의 스마트기기들이 연결되는 복수의 플러그 결합부가 구비되어 있으며, 상기 DCU를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 교류전원을 제어하는 스마트 멀티탭을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 멀티탭은 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 상기 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 상기 DCU로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, DCU로부터 입력되는 구동전원제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청정보일 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, DCU는 상기 스마트 멀티탭을 통해 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 멀티탭으로 전원오프 요청정보를 전송할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 멀티탭은 외부의 제어에 응하여 상기 복수의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부와, 상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부와, 상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부와, 상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서와, 상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 멀티탭은 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 멀티탭은 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단될 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 전력제어부는 상기 복수의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 상기 전력제어부는 스위치이며, 상기 복수의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 해당 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시킬 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭은 복수의 스마트기기들이 연결되는 복수의 플러그 결합부; 외부의 제어에 응하여 상기 복수의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부; 상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부; 상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부; 상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서 및 상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 멀티탭은 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단될 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 전력제어부는 복수의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 전력제어부는 스위치이며, 복수의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스마트기기에의 소비전력을 측정하고 이를 제어하는 모드를 수행하는 것이 아니라 스마트기기에 대해서 센싱, 진단 및 관리모드(트라이플렉스)를 순차적으로 수행하면서 스마트기기의 소비전력, 전압, 전류, 전기코드를 통해 전달되는 온도 등의 값을 측정하여 변화하는 각각의 값들을 센싱한 후 PLC(Power Line Communication) 또는 WiFi 프로토콜(Protocol) 또는 지그비(zigbee) 통신방식을 채용하여 데이터를 전송할 수 있도록 센싱값들을 변환시켜 DCU(Data Control Unit)로 전송하고, 이를 DCU(Data Control Unit)에서 통합 관리할 수 있도록 함으로써 일반콘센트나 일반 멀티탭에 스마트스위치를 직접 연결하여 높은 신뢰성 및 더 향상된 에너지 절감 기능을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 전기콘센트나 멀티탭을 설치하기 어렵거나 힘든 환경에서 전기선으로 공급되는 전력, 전압, 전류 및 전기코드를 통해 전달되는 온도를 측정하여 전기선을 통해 공급되는 전원을 차단하도록 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 콘센트나 멀티탭에 연결된 각종 전기제품들은 나쁜 영향을 받지 않고, 대기전류를 차단하며, 임베디드 마이크로프로세서(Embedded Microprocessor)가 PLC(Power Line Communication) 통신모듈 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈에 대해 대기모드(Standby Mode)와 정상동작 모드(Normal Mode)를 제어하여 제어시스템 자체의 소비전력도 최소화 함으로써, 절전효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 전원관리시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 전원공급장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 전원공급장치를 위에서 본 외관도이다.
도 4는 도 2에 적용된 내부온도센서를 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템 및 스마트 콘센트에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.
( 실시예1 )
스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템
도 1은 본 발명에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 위에서 본 외관도이다. 도 4는 도 2에 적용된 내부온도센서를 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 전원관리시스템은, 하나의 스마트 콘센트(300a(1))에 결합되는 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2)), 스마트 콘센트(300a(1)~300a(N)), 제 1 DCU(400), 제 2 DCU(500)로 이루어진다.
하나 이상의 스마트기기(600(1), 600(2))는 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 제 DCU(Data Control Unit, 400)로 전송한다.
제 1 DCU(400)는 통신망을 통해 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출한다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부(도 2의 310a(1), 310a(2))가 구비되어 있으며, 제 1 DCU(400)를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))로 공급되는 교류전원을 제어한다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 제 1 DCU(400)로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 하나 이상의 스마트기기로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 한다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 제 1 DCU(400)로부터 입력되는 구동전원 제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청로 이루어진다.
제 1 DCU(400)는 스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))를 통해 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 콘센트로 전원오프 요청정보를 전송한다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 도 2에 도시된 바와 같이 임베디드 마이크로프로세서(도 2의 340a)의 제어에 응하여 하나 이상의 플러그 결합부(310a(1), 310a(2))에 연결된 스마트기기들(600(1), 600a(2)) 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부(320a)와, 스마트기기들(600(1), 600(2))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부(330a)와, 전력량 센서부(330a)에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부(330a)의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부(360a)와, 전력량 센서부(330a)로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 제 1 DCU(400)로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 제 1 DCU(400)로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부(320a)를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서(340a)와, 상기 임베디드 마이크로프로세서(340a)와 상기 제 1 DCU(400) 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부(350a)로 이루어진다.
통신부(350a)는 PLC(Power Line Communication) 모뎀(351a) 또는 WiFi 모뎀(352a) 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서(331a)를 비롯하여 스마트기기들((600(1), 600(2))이 설치되어 있는 장소의 습도를 측정하는 습도센서, 스마트기기의 진동상태를 측정하는 진동센서 및 스마트기기가 설치된 장소의 온도를 측정하는 외부온도센서를 외부 인터페이스부(333a)로 더 포함하고 있다.
스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700)이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700)은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단된다. 이때 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700)은 플러그와 결합되는 연결부에 마련되기 때문에 플러그 결합부(310a(1), 310a(2))마다 별도로 구비되어 있으며, 본 발명이 적용된 스마트 콘센트의 경우 하나 이상의 플러그 결합부(310a(1), 310a(2)))가 구비되어 있기 때문에 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700) 또한 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상 마련되어 있다.
전력제어부(320a)는 하나 이상의 플러그 결합부(310a(1), 310a(2))와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 전력제어부(320a)는 스위치이며, 상기 하나 이상의 전력제어부(320a) 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나,하거나, 또는 차단시킨다.
스마트 콘센트
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트에 대해서는 도 2에 도시된 바와 같으며, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템을 통해 상세히 설명하였으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이와 구성된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용된 스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))에 구비된 플러그 연결부(310a(1), 310a(2))에 하나 이상의 스마트기기(600(1), 600(2))에 구비된 꽂은 후 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))의 구동스위치를 각각 온시키면, 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))은 통신망을 통해 스마트기기의 고유 맥어드레스(MAC ADDRESS)와 같은 식별정보를 제 1 DCU(400)로 전송한다.
그러면 제 1 DCU(400)는 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))의 식별정보를 이용하여 별도로 구축되어 있는 데이터베이스나 서버를 통해 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))의 구동조건정보를 읽어들이고, 이러한 구동조건정보를 기반으로 하여 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))들의 구동상태를 모니터링한다. 그리고 제 1 DCU(400)는 모니터링 결과를 기반으로 하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))의 통신부(352a)를 통해 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 전송한다.
그러면 스마트 콘센트(300a(1)~300a(N))의 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 전력제어부(320a)를 온시킨 후 하나 이상의 스마트기기들(600(1), 600(2))로 공급되는 교류전원을 제어한다. 이때 전력제어부(320a)는 FET 소자로 이루어진 자동 스위치이며, 멀티탭과 같이 수동스위치로 이루어진 경우 사용자에 의해 온되어야 한다.
이때 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 전원을 공급하는 전원공급부(380a)와 타이머(370a)가 연결되어 있다.
타이머(370a)의 역할에 대해 간단히 기술하면, 일정 시간마다 구동 확인 신호를 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 출력하고, 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 구동 확인 신호에 응하여 구동신호를 타이머(370a)로 출력한다. 여기서 타이머(370a)는 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 구동 확인 신호를 출력한 후 일정 시간동안 구동신호가 입력되지 않으면 임베디드 마이크로프로세서(340a)가 정상적으로 동작하고 있지 않다고 판단하여 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 리셋신호를 출력하고 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 리셋 신호에 의해 초기화된다.
이와 같이 스마트기기들(600(1), 600(2))에 구동전원이 공급되고 나면 전력량 센서부(330a)는 스마트기기(600(1), 600(2))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 출력한다.
그리고 내부온도센서(335a)는 플러그가 플러그 결합부(310a)에 꽂힌 후 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하여 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 출력한다.
그러면 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 전력량 센서부(330a)로부터 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 스마트기기(600(1), 600(2))의 구동상태를 판단한 후 스마트기기 구동상태 데이터를 생성시켜 제 1 DCU(400)로 전송하는 한편 제 1 DCU(400)로부터 수신되는 스마트기기 구동제어 데이터에 응하여 전력제어부(320a)를 제어한다.
이때 임베디드 마이크로프로세서(340a)는 스마트기기들(600(1), 600(2)) 중 임의의 하나 또는 복수의 스마트기기가 복수의 플러그 연결부(310) 중 임의의 플러그 연결부(310)에 연결되는 경우 해당 스마트기기로부터 식별정보를 입력받아 플러그 연결부(310) 식별정보와 매칭시키고 여기에 스마트 콘센트 식별정보를 매칭시켜 제 1 DCU(400)로 송출하고, 제 1 DCU(400)는 스마트기기 식별정보를 통해 스마트기기를 인식하고, 스마트기기의 소비전력 등 구동조건을 모니터링한 후 구동조건에 따른 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성하여 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 출력하게 된다.
즉, 제 1 DCU(400)는 스마트기기로 공급되는 구동전원을 차단해야 하는 경우 2가지 방법으로 차단되도록 함으로써, 해당 스마트기기들(600(1), 600(2))에 나쁜 영향을 주지 않거나, 나쁜 영향을 주는 경우에도 최소화할 수 있도록 한다. 구동전원을 차단하는 첫번째 방식은 스마트 콘센트(300a(1), 300a(2))를 통해 스마트기기들(600(1), 600(2)) 중 해당 스마트기기에 탑재된 컨트롤러로 대기모드 요청신호 또는 전원오프 요청신호를 출력하고, 해당 스마트기기의 컨트롤러가 대기모드 요청신호 또는 전원오프 요청신호에 응하여 대기모드 또는 전원오프모드로 전환시킨 후 스마트 콘센트(300a(1), 300(2))를 통해 구동전원을 차단시키는 방식이다. 두번째 방식은 긴급한 상황을 제외하고는 해당 스마트기기의 소비전력이 최소인 시간까지 대기를 한 후 해당 스마트기기의 소비전력이 최소전력이 되는 순간에 구동전원을 차단하는 방식이다. 두번째 방식을 구현하기 위해서는 제 1 DCU(400) 또는 별도로 구비된 데이터베이스를 통해 해당 스마트기기의 소비전력 등등 구동조건을 확인할 수 있도록 구현해야 한다. 이에 제 1 DCU(400) 또는 별도의 데이터베이스는 스마트기기의 식별정보를 기반으로 하여 해당 스마트기기의 구동조건을 저장하고 있다.
한편, 진단부(360a)는 전력량 센서부(330a)에 의해 측정된 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부(330a)의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 임베디드 마이크로프로세서(340a)로 출력한다.
임베디드 마이크로프로세서(340a)는 진단부(360a)의 진단 결과를 판단하여 이상이 있는 경우 사용자가 알 수 있도록 스마트 콘센트(300a(1), 300a(2)))에 구비된 램프를 점멸시키거나 또는 램프의 색상을 정상일 때와 비정상일 때 서로 다른 색상을 가지도록 구현한 후 색상으로 표시하여 사용자가 시각적으로 용이하게 인식할 수 있도록 한다. 위의 램프는 전력제어부(320a)와 함께 기존의 멀티탭의 메인스위치 또는 보조스위치 형태로 구현될 수 있다.
전력량 센서부(330a)의 이상 여부는 상술한 내용과 같이 진단하고, 그 진단 결과를 제공하고 있으나, 내부온도센서(335a)는 실제로 일정기간을 사용하는 경우 정확도가 떨어지거나 오동작을 해도 이를 확인하는 방법이 스마트 콘센트(300a(1), 300(2)) 자체 내에 구현되어 있지 않기 때문에 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이 스마트 콘센트(300a(1), 300(2))의 상부 케이스에 내부온도센서 테스트용 홀(700) 상부에 고출력 엘이디 램프를 위치시킨 후 점등시켜 내부온도센서 테스트용 홀(700) 내부로 빛을 조사하여 내부온도센서(335a)에 열을 가해주면서 내부온도센서(335a)의 동작상태를 확인하게 된다. 실제로 내부온도센서(335a)는 다른 센서에 비하여 고장 또는 오동작할 가능성이 매우 높기 때문에, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 대한 법률 시행규칙*1에 의하면 5000제곱미터 이상은 년 2회, 5000제곱미터 미만은 년 1회 화재방지용 내부온도센서의 동작유무를 점검하도록 되어 있다. 그렇기 때문에 본 발명에 적용된 바와 같이 스마트 콘센트(300a(1), 300(2))에 내부온도센서 테스트용 홀(700)을 형성시켜 고출력 엘이디 램프를 이용하는 경우 용이하게 내부온도센서의 동작 유무를 확인할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템 및 스마트 멀티탭에 대하여 도 5 및 도 6을 참고하여 설명한다.
( 실시예2 )
스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템
도 5은 본 발명에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에 적용된 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템은 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))과, 통신망을 통해 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 제 1 DCU(Data Control Unit, 400)와, 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))이 연결되는 복수의 플러그 결합부(310b(1)~310b(N))가 구비되어 있으며, 상기 제 1 DCU(400)를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))로 공급되는 교류전원을 제어하는 복수의 스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))로 이루어진다.
스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))은 상기 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 상기 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 상기 제 1 DCU(400)로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 한다.
제 1 DCU(400)로부터 입력되는 구동전원 제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청정보이며, 제 1 DCU(400)는 상기 스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))을 통해 상기 복수의 스마트기기들(600(1)~600(N))로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))으로 전원오프 요청정보를 전송한다.
스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))은 도 6에 도시된 바와 같이 임베디드 마이크로프로세서(340b)의 제어에 응하여 상기 복수의 플러그 결합부(310b(1)~310b(N))에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부(320b)와, 상기 스마트기기들(600(1)~600(N))로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부(330b)와, 상기 전력량 센서부(330b)에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부(330b)의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부(360b)와, 상기 전력량 센서부(330b)로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 제 1 DCU(400)로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 제 1 DCU(400)로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부(320b)를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서(340b)와, 상기 임베디드 마이크로프로세서(340b)와 상기 제 1 DCU(400) 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부(350b)로 이루어진다.
통신부(350b)는 PLC(Power Line Communication) 모뎀(351b) 또는 WiFi 모뎀(352b) 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진다.
스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))은 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서(331b)를 비롯하여, 스마트기기들((600(1), 600(2))이 설치되어 있는 장소의 습도를 측정하는 습도센서, 스마트기기의 진동상태를 측정하는 진동센서 및 스마트기기가 설치된 장소의 온도를 측정하는 외부온도센서를 외부 인터페이스부(333b)로 더 포함하고 있다.
스마트 멀티탭(300b(1)~300b(N))은 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700 참조)이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀(도 3의 700 참조)은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단된다. 이때 내부온도센서 테스트용 홀은 플러그와 결합되는 연결부에 마련되기 때문에 플러그 결합부마다 별도로 구비되어 있으며, 본 발명이 적용된 스마트 멀티탭의 경우 스마트 멀티탭에 구비되어 있는 플러그 결합부의 개수만큼 내부온도센서 테스트용 홀도 형성되어 있다.
전력제어부(320b)는 상기 복수의 플러그 결합부(310b(1)~310b(N))와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며, 상기 전력제어부(320a)는 스위치이며, 상기 복수의 전력제어부(320a) 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 해당 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나 또는 차단시킨다.
실시예 2는 실시예 1의 스마트 콘센트가 스마트 멀티탭으로만 대체되었으므로, 그 작용효과에서는 큰 차이가 없으므로, 실시예 2에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
스마트 멀티탭
본 발명의 한 실시예에 따른 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭에 대해서는 도 6에 도시된 바와 같으며, 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템을 통해 상세히 설명하였으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 적산전력량계 200 : 배전반
300a(1)~300a(N) : 스마트 콘센트
300b(1)~300b(N) : 스마트 멀티탭
310a, 310b : 플러그 결합부 320a, 320b : 전력량 제어부
330a, 330b : 전력량 센서부 340a, 340b : 임베디드 마이크로프로세서
350a, 350b : 통신부 360a, 360b : 진단부
400 : 제 1 DCU 500 : 제 2 DCU
600(1)~600(N) : 스마트기기

Claims (28)

  1. 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 하나 이상의 스마트기기들;
    상기 통신망을 통해 상기 하나 이상의 스마트기기들로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 하나 이상의 스마트기기들의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 DCU(Data Control Unit); 및
    상기 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부가 구비되어 있으며, 상기 DCU를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 교류전원을 제어하는 스마트 콘센트;
    를 포함하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 상기 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 상기 DCU로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 하나 이상의 스마트기기로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 DCU로부터 입력되는 구동전원 제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청정보인 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 DCU는 상기 스마트 콘센트를 통해 상기 하나 이상의 스마트기기들로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 콘센트로 전원오프 요청정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는
    외부의 제어에 응하여 상기 하나 이상의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부와,
    상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부와,
    상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부와,
    상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서와,
    상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단되는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전력제어부는 상기 하나 이상의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며,
    상기 전력제어부는 스위치이며,
    상기 하나 이상의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트를 이용한 전원관리시스템.
  10. 하나 이상의 스마트기기들이 연결되는 하나 이상의 플러그 결합부;
    외부의 제어에 응하여 상기 하나 이상의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부;
    상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부;
    상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부;
    상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서; 및
    상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단되는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전력제어부는 상기 하나 이상의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며,
    상기 전력제어부는 스위치이며,
    상기 하나 이상의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 콘센트.
  15. 통신망을 통해 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 전송하는 복수의 스마트기기들;
    상기 통신망을 통해 상기 복수의 스마트기기들로부터 스마트기기 식별정보 및 구동정보를 수신받아 상기 복수의 스마트기기들의 구동상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 스마트기기 구동전원 제어정보를 생성시켜 송출하는 DCU(Data Control Unit); 및
    상기 복수의 스마트기기들이 연결되는 복수의 플러그 결합부가 구비되어 있으며, 상기 DCU를 통해 송출되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 교류전원을 제어하는 스마트 멀티탭;
    를 포함하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스마트 멀티탭은 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하고, 상기 교류전원의 전력, 전압 및 전류의 변화를 모니터링하며, 상기 DCU로부터 입력되는 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 복수의 스마트기기로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 변환시켜 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 DCU로부터 입력되는 구동전원제어정보는 스마트기기 대기모드 전환 요청정보 또는 전원오프 요청정보인 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 DCU는 상기 스마트 멀티탭을 통해 상기 복수의 스마트기기들로 공급되는 소비전력이 미리 설정된 대기모드의 전력량과 일치되는 시점에 상기 스마트 멀티탭으로 전원오프 요청정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 스마트 멀티탭은
    외부의 제어에 응하여 상기 복수의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부와,
    상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부와,
    상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부와,
    상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서와,
    상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 스마트 멀티탭은 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 스마트 멀티탭은 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서 테스트용 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단되는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 전력제어부는 상기 복수의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며,
    상기 전력제어부는 스위치이며,
    상기 복수의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 해당 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭을 이용한 전원관리시스템.
  24. 복수의 스마트기기들이 연결되는 복수의 플러그 결합부;
    외부의 제어에 응하여 상기 복수의 플러그 결합부에 연결된 스마트기기들 각각에 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 전력제어부;
    상기 스마트기기들로 공급되는 교류전원의 전력, 전압 및 전류를 측정하여 출력하는 전력량 센서부;
    상기 전력량 센서부에 의해 측정된 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 미리 설정된 기준 전력, 전압 및 전류값과 비교하여 전력량 센서부의 동작상태를 진단하고, 진단 결과를 출력하는 진단부;
    상기 전력량 센서부로부터 교류전원의 전력, 전압 및 전류값을 입력받아 상기 DCU로부터 입력된 구동전원 제어정보 중 스마트기기의 전력값과 비교하여 스마트기기의 구동상태를 판단하고, 판단결과를 기반으로 생성된 스마트기기 구동상태 정보를 상기 DCU로 송출하는 한편, 상기 스마트기기 구동상태 정보에 응답하여 수신된 스마트기기 구동전원 제어정보에 응하여 상기 전력제어부를 제어하는 임베디드 마이크로프로세서; 및
    상기 임베디드 마이크로프로세서와 상기 DCU 상호 간에 통신이 이루어지도록 하는 통신부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 통신부는 PLC(Power Line Communication) 모뎀 또는 WiFi 모뎀 또는 지그비(zigbee) 통신모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 스마트 멀티탭은 플러그와 결합하는 연결부에 마련되어, 전기코드로부터 전달되는 온도를 측정하는 내부온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 스마트 콘센트는 상층 케이스 내부온도센서와 일직선상에 있는 위치에 내부온도센서 테스트용 홀이 형성되어 있으며, 내부온도센서내부온도센서 홀은 고무마개 또는 나사형태의 플라스틱 마개에 의해 외부환경과 차단되는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 전력제어부는 상기 복수의 플러그 결합부와 근접한 위치에 각각 마련되어 있으며,
    상기 전력제어부는 스위치이며,
    상기 복수의 전력제어부 중 하나의 전력제어부가 온 또는 오프되면 해당 전력제어부는 플러그 결합부에 연결된 스마트기기로 교류전원을 공급하거나, 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 트라이플렉스 모드 기능을 제공하는 스마트 멀티탭.
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