지그비를 이용한 전력 제어 장치 및 방법 document_id 1020100014326

[청구항 1] 전력 사용 개소의 전압과 전류를 검출하고, 상기 개소의 역률을 제어하며, 상기 개소에 공급되는 전원을 차단 또는 인가하는 지그비 전력 제어기 사용자의 조작에 따라 상기 지그비 전력 제어기에 연결된 상기 개소의 역률을 설정할 수 있는 원격제어기 상기 지그비 전력 제어기로부터 전송되는 전류위상 및 전압위상을 비교하고, 상기 역률을 설정된 역률값으로 제어하기 위한 역률제어명령신호를 생성하고, 상기 지그비 전력 제어기로부터 전송되는 전압크기 혹은 전류크기가 설정치를 초과하면 차단명령신호를 출력하는 메인 제어 유닛 및 상기 지그비 전력 제어기와 지그비 통신 방식으로 통신하기 위하여 상기 메인 제어 유닛에 결합된 지그비 제어 모듈을 포함하고, 상기 지그비 전력 제어기는, 상기 개소의 전압위상을 검출하기 위한 전압위상검출부 상기 개소의 전류위상을 검출하기 위한 전류위상검출부 상기 역률제어명령신호에 제어되어 역률제어신호를 생성하는 역률제어신호생성부 상기 역률제어신호에 제어되어 상기 개소의 역률을 보상하는 역률보상부 상기 차단명령신호에 제어되어 차단신호를 생성하는 차단신호생성부 상기 차단신호에 제어되어 상기 개소에 공급되는 전원을 차단 또는 인가하는 차단부 및 상기 전압위상, 전류위상, 전압크기, 전류크기, 역률제어명령신호 및 차단명령신호를 전송하는 무선송수신부를 포함하며, 상기 전압위상검출부는, 상기 개소의 두 라인 사이에 직렬 연결된 저항(r1) 및 제너 다이오드(zd) 및 상기 저항(r1) 및 제너 다이오드(zd) 사이의 노드를 입력으로 하는 고 임피던스를 갖는 버퍼를 포함하고, 상기 두 라인 중 하나를 접지라인으로 설정할 시 상기 두 라인에 인가되는 교류 전압 파형은 상기 저항(r1) 및 제너 다이오드(zd) 간 노드 상에서 한주기를 기준으로 +5v의 제 1 반주기(半週期) 및 (-)0.6v의 제 2 반주기(半週期)가 걸리며, 상기 버퍼는 상기 제 1 반주기 동안 구형파를 출력하는 것을 특징으로 하며, 상기 역률보상부는, 병렬결합된 복수의 커패시터 및 상기 역률제어신호에 제어되어 상기 병렬결합된 복수의 커패시터를 전기적으로 그리고 선택적으로 결합하기 위하여 상기 복수의 커패시터에 각각 직렬결합된 스위칭소자를 포함하고, 상기 복수의 커패시터는 각기 다른 2 n 마이크로패럿(여기서, n은 정수)의 정전용량을 갖는 것을 특징으로 하는 지그비를 이용한 전력 제어 장치 [청구항 2] 제1항에 있어서,제어 유닛은,상기 지그비 전력 제어기로부터 전송되는 전류위상, 및 전압위상을 비교하여 역률을 계산하고, 상기 역률을 설정된 역률값으로 제어하기 위하여 역률제어명령신호를 생성하며, 상기 지그비 전력 제어기로부터 전송되는 전류크기가 설정치를 초과하면차단명령신호생성하는것을특징으로 하는지그비를 이용한 전력 제어 장치. [청구항 3] 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,제어 유닛은,상기 지그비 전력 제어기로부터 전송되는 전류크기와 전압크기, 그리고, 계산된 역률을 이용하여 유효전력, 무효전력,전력량계산하는것을특징으로 하는지그비를 이용한 전력 제어 장치. [청구항 4] 제3항에 있어서,상기 전력량은 일단위, 주단위, 월단위, 분기단위, 반기단위, 연단위로계산저장되는것을특징으로 하는지그비를 이용한 전력 제어 장치. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 지그비 제어 모듈은 상기 메인 제어 유닛 내에소프트웨어적구현되는것을특징으로 하는지그비를 이용한 전력 제어 장치. [청구항 6] 제3항에 있어서,상기 원격제어기는 상기 전력량을 디스플레이할 수 있고, 사용자의 조작에 따라상기차단명령신호를상기지그비전력 제어기전송할수있는지그비를 이용한 전력 제어 장치. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 전류위상검출부는,상기 두 라인 중 어느 하나의 라인에 흐르는 전류를 검출하는 변류기;상기 변류기로부터 발생된 전압을 전파 정류하는 브릿지 다이오드; 및상기 브릿지 다이오드의 출력을 입력으로 하는 고 임피던스 버퍼를 내에 포함하여구성된것을특징으로 하는지그비를 이용한 전력 제어 장치.