KR101123327B1 - Smart Grid System and Operating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 에너지 저장공급장치, 신재생 에너지 생성장치를 연결하고 요금정보에 대응하여 저장된 에너지 또는 생성되는 에너지가 가전기기로 공급되거나 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 함으로써, 할증요금 구간에서 저장되거나 생성되는 신재생 에너지 생성장치를 이용할 수 있고, 할증요금구간에서의 일반전원 사용의 집중도를 감소시킬 수 있어 에너지를 절감하고 에너지 소비의 분산이 용이하다. The present invention relates to a smart grid system and a method of operating the same, wherein an energy storage supply device and a renewable energy generating device are connected to each other, and stored energy or generated energy is supplied to a home appliance or energy is supplied to the energy storage supply device according to the charge information. By storing the, it is possible to use the renewable energy generating device stored or generated in the premium rate section, it is possible to reduce the concentration of the general power use in the premium rate section to save energy and easy distribution of energy consumption.
Description
본 발명은 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히, 요금정보를 포함하는 스마트 서버에 접속하는 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a smart grid system and a method of operating the same, and more particularly, to a smart grid system and a method of operating the same connected to a smart server including the billing information.
현재, 보다 편안한 삶을 위해 수많은 도구가 사용되고 있다. 가정에서는 실내 공기 조절을 위한 공기조화기, 음식물 보관을 위한 냉장고, 엔터테인먼트를 제공하는 텔레비전과 라디오, 그리고 컴퓨터 등을 사용하여 삶의 편의를 도모하고 있고, 공장은 인력부족, 위험한 일 처리, 빠르고 신속한 일처리를 위해 대부분 기계화가 진행되어 있다. Today, many tools are used to make life more comfortable. At home, people use air conditioners for air conditioning, refrigerators for food storage, televisions and radios for entertainment, and computers to make life easier. Most of mechanization is in progress for work.
가전기기를 포함하여 이러한 다양한 기기들은 그 에너지원으로써 전기를 소비하고 있으며, 전기 에너지를 생성하기 위한 발전소가 지어지고 있다. These various devices, including home appliances, consume electricity as their energy source, and power plants are being built to generate electrical energy.
최근 에너지의 소비는 날로 늘어 가고 있고, 기존의 화력자원은 고갈되어 가고 있는 상태로, 새로운 에너지의 개발에 대한 관심이 증가할 뿐 아니라 그와 함께 에너지의 소비절약에 대한 관심도 증가하고 있다. Recently, the consumption of energy is increasing day by day, the existing thermal resources are being exhausted, not only the interest in the development of new energy is increasing, but also the interest in the saving of energy consumption.
에너지의 소비가 급증하는 여름철, 전기 에너지의 수요에 부응하기 위해 일정량의 에너지를 생산해 내고 있으나, 에너지 소비가 날로 증가함에 따라 에너지 수급에 문제가 발생하고 있다. 그러나, 발전소 등의 설비를 무한정 증가시킬 수 없는 현 상황에서 에너지의 소비를 감소시킬 방안에 대하 연구 또한 함께 진행되고 있다. In the summer, when energy consumption is rapidly increasing, a certain amount of energy is produced to meet the demand of electric energy. However, as energy consumption increases, there is a problem in energy supply and demand. However, research is also underway on how to reduce energy consumption in the present situation where the capacity of power plants and the like cannot be increased indefinitely.
그에 따라 건물 내에서의 소비되는 전력량을 측정하여, 그 최대 소비량이 일정 값을 넘지 않도록 디멘드 시스템을 적용하거나, 운전되는 기기들의 운전율을 제어하여 전력소비를 제한하고 관리하고 있으나 에너지 소비의 증가에 대응하지 못하고 있다. Accordingly, by measuring the amount of power consumed in the building, the demand system is applied so that the maximum consumption does not exceed a certain value, or the operation rate of the operating devices is controlled to limit and manage the power consumption. It does not respond.
그에 대하여, 단순히 한 가정 한 건물에서 소비되는 에너지를 제한하고 관리하는 것이 아니라, 발전소와 같이 에너지를 생성하는 곳과 소비하는 곳을 통신망을 통해 유기적으로 연결하여 요구되는 양에 부합하여 에너지를 생성하고, 생성되는 에너지 및 소비되는 에너지가 증가 또는 감소함에 따라, 에너지의 소비가 변화되도록 유도하는 방안이 제시되고 있다. On the contrary, rather than simply limiting and managing the energy consumed in one home and one building, it is possible to generate energy in accordance with the required amount by organically connecting the places where energy is generated and consumed, such as power plants, through a communication network. As the energy generated and the energy consumed increases or decreases, a method of inducing energy consumption to change is proposed.
이러한 시스템은 에너지 생성처와 소비처 그리고 각각의 기기가 상호 연결되어 데이터를 송수신함으로써 에너지 소비에 대응하는 생산이 가능하고 균형적인 에너지 소비가 가능하게 된다. Such a system enables energy producing and consuming consumers and their respective devices to be interconnected to transmit and receive data, thereby enabling production and balanced energy consumption corresponding to energy consumption.
본 발명은 이러한 시스템을 구현하기 위한 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법에 대한 하나의 방안을 제시한다. The present invention proposes one method for the smart grid system and its operation method for implementing such a system.
본 발명의 목적은 에너지를 생산하고, 에너지를 저장하며, 수신되는 요금정보에 따라 선택적으로 에너지를 사용하는 가전기기를 포함하는 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a smart grid system and a method of operating the same, including home appliances that produce energy, store energy, and selectively use energy in accordance with the received fee information.
본 발명에 따른 스마트 그리드 시스템은 적어도 하나의 가전기기; 전력관리서버로부터 수신된 요금정보를 상기 가전기기로 전송하고, 상기 가전기기에 대한 에너지 소비를 관리하는 스마트서버; 에너지를 생성하여 상기 가전기기로 공급하는 신재생 에너지 생성장치; 및 에너지를 저장하여 상기 가전기기로 공급하는 에너지 저장공급장치; 을 포함하고, 상기 스마트서버는, 상기 요금정보 및 날씨정보 중 적어도 하나에 대응하여 일반전원, 상기 에너지 저장공급장치 및 상기 신재생 에너지 생성장치 중 적어도 하나로부터 상기 가전기기로 에너지가 공급되도록 한다. Smart grid system according to the present invention comprises at least one home appliance; A smart server for transmitting charge information received from a power management server to the home appliance and managing energy consumption of the home appliance; Renewable energy generating device for generating energy and supplying to the home appliance; And an energy storage supply device for storing energy and supplying the energy to the home appliance. The smart server may be configured to supply energy to the home appliance from at least one of a general power source, the energy storage supply device, and the renewable energy generation device in response to at least one of the fee information and weather information.
또한, 본 발명의 스마트 그리드 시스템의 동작방법은 전력관리서버로부터 요금정보를 수신하고, 에너지 저장공급장치의 에너지 저장정보를 수신하는 단계; 상기 요금정보가 할인요금구간인 경우, 연결된 가전기기가 공급되는 일반전원을 통해 운전되도록 하고, 상기 에너지 저장정보에 따라 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 소정값 이하인 경우 상기 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 하는 단계; 및 상기 요금정보가 할증요금구간인 경우, 상기 에너지 저장정보에 따라 저장된 에너지가 일정값 이상으로 충분하면 상기 에너지 저장공급장치의 에너지가 상기 가전기기로 공급하여 상기 가전기기가 운전되도록 하는 단계;를 포함한다. In addition, the operation method of the smart grid system of the present invention comprises the steps of receiving charge information from the power management server, the energy storage information of the energy storage supply device; When the rate information is a discount rate period, the connected home appliance is operated through a general power supply, and when the energy stored in the energy storage supply device is less than a predetermined value according to the energy storage information, energy is stored in the energy storage supply device. To be stored; And when the fee information is a premium fee section, when energy stored according to the energy storage information is more than a predetermined value, supplying energy of the energy storage supply device to the home appliance to operate the home appliance. Include.
또한, 전력관리서버로부터 요금정보를 수신하고, 신재생 에너지 생성장치의 발전용량 정보를 수신하는 단계; 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 기준값 이상이면 상기 신재생 에너지 생성장치에서 생성되는 에너지를 가전기기로 공급하여 운전되도록 하는 단계; 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 일정값 미만으로 부족하면, 상기 신재생 에너지 생성장치와 일반전원을 이용하여 가전기기가 운전하는 단계; 및 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 일정값 미만으로 부족하고, 상기 요금정보가 할증요금구간인 경우 상기 가전기기가 절전운전하는 단계를 포함한다. In addition, receiving charge information from the power management server, and receiving power generation capacity information of the renewable energy generating device; Supplying energy generated by the renewable energy generating device to a home appliance when the power generation capacity of the renewable energy generating device is greater than or equal to a reference value to operate the home appliance; When the power generation capacity of the renewable energy generation device is less than a predetermined value, operating by the home appliance using the renewable energy generation device and a general power source; And when the power generation capacity of the renewable energy generating device is less than a predetermined value and the fee information is a premium fee section, the home appliance performs a power saving operation.
또한, 스마트 서버로부터 요금정보, 에너지 저장용량, 신재생 에너지 생성장치의 발전용량 중 적어도 하나의 정보를 수신하는 단계; 수신된 상기 정보에 따라 상기 요금정보가 할증요금 구간인 경우, 연결된 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 부족한 경우 및 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 부족한 경우 중 적어도 하나의 경우, 절전운전을 설정하는 단계; 및 불필요한 기능에 대한 동작 정지, 동작을 위한 기준값 변경, 조명조절, 우선순위에 따라 동작제어 및 운전성능의 저하 중 적어도 하나를 수행하여 절전운전 하는 단계;를 포함한다. The method may further include receiving at least one of fee information, energy storage capacity, and power generation capacity of a renewable energy generation device from a smart server; When the rate information is a premium rate section according to the received information, at least one of the case when the energy stored in the connected energy storage supply device is insufficient or the generation capacity of the renewable energy generating device is insufficient, setting the power saving operation step; And performing power saving operation by performing at least one of stopping operation for unnecessary functions, changing a reference value for operation, adjusting an illumination, and lowering operation control and driving performance according to priority.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스마트 그리드 시스템 및 그 동작방법은 에너지를 저장하는 저장수단을 포함하여 에너지 사용이 적은 시간대에 에너지를 저장하였다가 에너지 사용이 많은 경우 또는 에너지가 부족할 경우에 사용할 수 있고, 에너지를 생성하는 신재생 에너지 생성장치와 함께 선택으로 이용할 수 있으므로, 에너지 이용에 따른 효율이 상승하고, 에너지 소비를 균등화 시킬 수 있는 효과가 있다. Smart grid system and its operation method according to the present invention configured as described above can be used when the energy is used or when the energy is stored in a short time when the energy is stored, including the storage means for storing energy. In addition, since it can be selectively used in conjunction with the renewable energy generating device for generating energy, the efficiency of energy use is increased, and the energy consumption can be equalized.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 그리드 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 및 본 발명의 일실시예에 따른 가전기기 및 스마트 서버의 구성이 도시된 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가전기기 및 스마트 서버와 연결되는 에너지 저장공급장치 및 신재생 에너지 생성장치의 구성이 도시된 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 가전기기의 제어 구성이 도시된 블록도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 스마트 그리드 시스템에서 스마트 서버의 동작방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 9 및 도 10은 스마트 서버에 의한 에너지 관리의 예가 도시된 도이다.
도 11 및 도12 는 가전기기의 동작방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 13 및 도 14 는 가전기기에서의 절전운전에 따른 예가 도시된 도이다. 1 is a diagram showing the configuration of a smart grid system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the configuration of a home appliance and a smart server according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of the energy storage device and the renewable energy generating device connected to the home appliance and the smart server according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a control configuration of a home appliance according to the present invention.
5 to 8 are flowcharts referred to for explaining a method of operating a smart server in the smart grid system of the present invention.
9 and 10 are diagrams illustrating an example of energy management by a smart server.
11 and 12 are flowcharts referred to for describing a method of operating a home appliance.
13 and 14 illustrate examples of a power saving operation in a home appliance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 그리드 시스템의 구성이 도시된 도이다. 1 is a diagram showing the configuration of a smart grid system according to an embodiment of the present invention.
스마트 그리드 시스템(Smart Grid System)은 도 1에 도시된 바와 같이, 에너지를 생성하는 발전시스템(5, 7)과, 에너지를 소비하는 곳, 예를 들어 공장(2), 가정(3), 기업, 건물(4), 자동차 충전소(6)를 포함하고, 이러한 에너지 생성처와 소비처를 연결하는 네트워크 그리고 네트워크를 이용하여 에너지 생성처와 소비처를 유기적으로 연결하는 전력관리 서버(1)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the smart grid system includes power generation systems 5 and 7 that generate energy, and where energy is consumed, such as factories 2,
에너지 생성처 인 발전시스템은 화력반전소(5), 풍력 또는 태양광 또는 태양열 발전소(7), 원자력 발전소, 수력발전소 등으로 도면에 한정되지 않고 에너지를 생성하는 발전시스템을 모두 포함한다. The power generation system, which is an energy generator, includes all of the power generation systems that generate energy, not limited to the drawings, such as a thermal power plant (5), a wind or solar or solar power plant (7), a nuclear power plant, and a hydro power plant.
에너지 소비처는 가정 내에 구비되는 복수의 가전기기, 공장의 기계설비, 공장의 공조기기, 공장의 환기장치, 건물의 엘리베이터, 에스컬레이터, 조명기구, 건물의 환기장치, 건물 내의 공조기기, 그리고 자동차 충전소 등을 포함할 수 있다. 그 외 전기 에너지를 이용하는 기기라면 모두 에너지 소비처에 포함된다. Energy consumers include a plurality of home appliances, plant machinery, plant air conditioners, plant ventilation, elevators, escalators, lighting equipment, building ventilation, building air conditioning, and car charging stations. It may include. All other appliances that use electrical energy are included in the energy consumer.
네트워크는 LAN, 전력선네트워크, 전화망 등의 유선 네트워크, Wireless LAN, Wibro, 이동통신망, HSDPI 등의 무선네트워크 뿐 아니라, 위성을 이용한 통신망을 포함한다. 이때, 각각의 요소를 연결하는 네트워크가 하나의 네트워크로 통일될 필요는 없으며, 기 설치된 상이한 통신망 간의 연계를 통해 상기와 같은 에너지 소비처와 생산처 각각을 연결할 수 있다. 경우에 따라 상이한 통신망 간의 연결을 위한 장치를 더 포함할 수 있다. The network includes a wired network such as LAN, power line network, telephone network, wireless network such as Wireless LAN, Wibro, mobile communication network, HSDPI, as well as communication network using satellite. In this case, the network connecting each element does not need to be unified into one network, and the energy consumers and the producers may be connected to each other through linkage between different pre-installed communication networks. In some cases, the apparatus may further include a device for connection between different communication networks.
스마트 그리드 시스템은 각각 떨어져 있는, 에너지를 생성하는 곳과 소비하는 곳을 통신망을 통해 연결함으로써, 에너지를 생성하는 발전시스템은 에너지의 소비 패턴에 맞게 에너지 생성량을 예측하고 그에 따라 변경할 수 있으며, 에너지를 소비하는 측은 발전되는 에너지의 양 및 그에 따른 전체적인 에너지 소비 패턴을 파악하고 그에 따라 동작을 변경한다. The smart grid system connects the energy generating and consuming places through the communication network, so that the energy generating system can predict the energy generation according to the energy consumption pattern and change it accordingly. The consuming side knows the amount of energy being developed and the overall energy consumption pattern accordingly and changes its behavior accordingly.
이때, 전력관리 서버는 발전시스템의 에너지 생성과, 각 에너지 소비처의 에너지 소비 현황, 전력사용량에 대응하여 그 값이 변경되는 요금정보를 생성한다. 또한 전력관리 서버는 생성되는 요금정보를 각각의 에너지 소비처로 전송한다. At this time, the power management server generates charge information whose value is changed according to the energy generation of the power generation system, the energy consumption status of each energy consumer, and the power consumption. In addition, the power management server transmits the generated fee information to each energy consumer.
각각의 에너지 소비처는 각각 스마트 서버를 포함하여 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하고, 수신되는 요금정보를, 포함하는 각각의 기기로 전송한다. 그에 따라 각 기기는 요금정보에 대응하여 동작을 가변 제어한다. 스마트 서버는 복수의 기기에 대한 전력소비 정보를 수집하여 전력관리 서버(1)로 전송할 수 있다. Each energy consumer receives a fee information from the power management server 1, each including a smart server, and transmits the received fee information to each device including the fee information. Accordingly, each device variably controls the operation in response to the charge information. The smart server may collect power consumption information of the plurality of devices and transmit the power consumption information to the power management server 1.
도 2 는 본 발명의 가전기기 및 스마트 서버의 구성이 도시된 도이다. 에너지 소비처 중 가정(2) 내에는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 가전기기(201 내지 209), 그리고 스마트 서버(100)를 포함한다. 2 is a diagram showing the configuration of a home appliance and a smart server of the present invention. The home 2 among the energy consumers includes a plurality of
가전기기는 세탁기(205), 냉장고(206), 김치냉장고(207), 실외기(201) 및 실내기(202 내지 204), 환기장치, 난방장치(208, 209)를 포함한다. 또한, 가전기기는 전기오븐, 전기밥솥, 다리미, 조명기기 등 에너지를 소비하는 기기를 더 포함할 수 있다. The home appliance includes a
이때, 복수의 가전기기는 소정의 네트워크로 연결되어 스마트 서버(100)와 각각 연결된다. 복수의 가전기기는 네트워크를 통해 통합하여 연결될 수 있으며 경우에 따라 상이한 네트워크로 분리되어 있을 수 있으나, 각각 구비되는 통신방식에 따라 스마트 서버(100)와 연결된다. In this case, the plurality of home appliances are connected to a predetermined network and are connected to the
스마트 서버(100)는 건물 별 또는 가구 별로 각각 구비될 수 있으며, 규모가 큰 건물이나 공장의 경우에는 복수의 스마트 서버가 구비될 수 있다. 복수의 스마트 서버가 구비되는 경우 각각의 스마트 서버는 네트워크로 연결되며 경우에 따라 어느 하나의 스마트 서버가 마스터로 설정될 수 있다. The
스마트 서버(100)는 스마트 그리드 시스템의 전력관리 서버(1)와 연결되어, 소비전력량에 대한 정보를 송수신하고, 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하여, 연결된 복수의 가전기기로 전송한다. 스마트 서버(100)는 주기적으로 전력관리서버(1)와 통신하며, 변경되는 요금정보를 가전기기로 즉시 전송한다. The
스마트 서버(100)는 수신되는 요금정보에 대응하여, 각 요금정보의 구간값에 따른 각 가전기기의 운전시간을 별도로 누적하여 저장하고, 그에 따른 전력소비 정보, 예상전기요금을 산출할 수 있다. 또한, 스마트 서버(100)는 복수의 가전기기에 대한 전력 소비에 대한 정보를 전력관리 서버(1)로 전송한다. The
스마트 서버(100)는 복수의 가전기기로부터 요금정보에 따른 운전기록, 운전시간에 대한 데이터를 수신하여 전력관리서버(1)로부터 수신한 요금산출데이터, 기 설정된 요금표 등에 근거하여 복수의 가전기기에 의해 소비되는 전력량, 그에 대응하는 전기요금을 산출한다. 스마트 서버(100)는 복수의 가전기기 각각에 대하여 개별적으로 예상 전기요금을 산출하여 각 가전기기로 전송할 수 있다. The
도 3은 가전기기 및 스마트 서버와 연결되는 에너지 저장공급장치 및 신재생 에너지 생성장치의 구성이 도시된 구성도이다. 도 3을 참조하면, 전력관리서버로부터 요금정보를 수신하는 스마트 서버(100)는 가전기기와 소정의 네트워크로 연결될 뿐 아니라, 에너지 저장공급장치(130) 또는 신재생 에너지 생성장치(150)와 연결된다. 3 is a block diagram illustrating the configuration of an energy storage device and a renewable energy generation device connected to a home appliance and a smart server. Referring to FIG. 3, the
이때, 에너지 저장공급장치(130) 또는 신재생 에너지 생성장치(150)는 가정(2) 내에 구비되는 것을 예로 하여 설명하나, 공장 또는 건물 등에도 에너지 저장공급장치 또는 신재생 에너지 생성장치가 구비될 수 있다. In this case, the energy
또한, 도 3에는 에너지 저장공급장치과 신재생 에너지 생성장치가 모두 구비되는 것을 예로 하였으나, 에너지 저장공급장치과 신재생 에너지 생성장치 중 어느 하나만이 구비되어 스마트 서버(100) 및 가전기기(200)와 연결될 수도 있다. In addition, in FIG. 3, the energy storage supply device and the renewable energy generation device are both provided, but only one of the energy storage supply device and the renewable energy generation device is provided to be connected to the
스마트 서버(100)는 에너지 저장공급장치(130), 신재생 에너지 생성장치(150)와 연결되어, 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지가 가전기기(200)로 공급되도록 하고, 또는 생성되는 에너지가 에너지 저장공급장치(130)에 저장되도록 한다. 또한 스마트 서버(100)는 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 가전기기(200)로 공급되도록 한다. The
즉, 가전기기(200)는 일반적으로 공급되는 전원에 의해 동작 할 뿐 아니라, 경우에 따라 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지 또는 신재생 에너지 생성장치(150)에 의해 생성되는 에너지를 이용하여 동작한다. That is, the
예를 들어, 요금정보가 할증요금구간인 경우, 일반 전원 사용 시 요금이 비싸지므로, 에너지 저장공급장치(130) 또는 신재생 에너지 생성장치(150)로부터 공급되는 에너지를 이용하여 동작한다. For example, when the fee information is a premium fee period, since the fee is expensive when the general power is used, the fee information is operated using energy supplied from the energy
또한, 에너지 저장공급장치(130)에 저장되는 에너지를 한계가 있고, 소비 하면 다시 에너지를 저장해야 하므로, 신재생 에너지 생성장치(150)를 통해 에너지를 축적하거나, 할인요금 구간에서 일반 전원을 이용하여 에너지를 저장할 수 있다. 이때 저장되는 에너지의 종류에 따라, 날씨 또는 시간을 고려하여 에너지 저장이 이루어 질 수 있다. In addition, since the energy stored in the energy
이때, 스마트서버(100)에 의해 일반전원 또는 신재생 에너지 생성장치(150) 중 적어도 하나를 통해 에너지 저장공급장치(130)에의 에너지 축적이 수행될 수 있고, 경우에 따라 가전기기(200)의 에너지 축적을 위한 운전을 통해 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장될 수 있다. In this case, energy accumulation to the energy
신재생 에너지 생성장치(150)는 스마트 서버(100)의 제어명령 또는 가전기기(200)의 요청에 대응하여 에너지를 생성하여, 가전기기(200)로 공급하거나 생성된 에너지를 에너지 저장공급장치(130)에 저장한다. The renewable
이때, 신재생 에너지 생성장치(150)는 태양열(151), 태양광(152), 풍력(153), 지력(미도시) 와 같은 에너지 생성수단을 포함한다. In this case, the renewable
에너지 저장공급장치(130)은 공급되는 전원 또는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성된 에너지를 저장하고, 스마트 서버(100)의 제어명령 또는 가전기기(200)의 요청에 대응하여 저장된 에너지를 가전기기(200)로 공급한다. The energy
에너지 저장공급장치(130)은 축열조(131), 축냉조(132), 축전조(133)와 같이 에너지의 종류에 따라 각각 저장할 수 있다. 경우에 따라 에너지 저장을 위한 제어수단을 별도로 포함할 수 있으며, 에너지를 변환하여 저장하는 변환수단을 더 포함할 수 있다. The energy
스마트 서버(100)는 일반전원, 에너지 저장공급장치(130), 신재생 에너지 생성장치(150) 중 적어도 하나로부터 가전기기(200)로 에너지가 공급되도록 한다. 스마트 서버(100)는 가전기기(200)의 종류, 가전기기에서 사용하는 에너지원의 종류에 따라 공급되는 에너지를 상이하게 설정할 수 있다. The
예를 들어 열을 이용하는 가전기기의 경우 축열조(131) 또는 태양열(151)로부터 가전기기(200)로 에너지가 공급되도록 하고 냉기를 이용하는 가전기기의 경우 축냉조(132)가 사용될 수 있으며 그 외 축전조(133), 풍력(153), 태양광(152) 등으로부터 가전기기로 에너지가 공급된다. For example, in the case of home appliances using heat, energy is supplied from the
가전기기(200)로 공급되는 에너지는, 상기와 같이 스마트서버(100)에 의해 결정될 뿐 아니라, 가전기기(200)의 요청에 의해 일반전원, 에너지 저장공급장치(130) 및 신재생 에너지 생성장치(150) 중 적어도 하나로부터 가전기기(200)로 에너지가 공급될 수 있다. The energy supplied to the
도 4 는 본 발명의 가전기기의 제어 구성이 도시된 블록도이다. 도 4를 참조하면, 가전기기(200)는 통신부(210), 입력부(250), 출력부(260), 구동제어부(280), 데이터부(270), 그리고 가전기기 동작 전반을 제어하는 제어부(290)를 포함한다. 4 is a block diagram showing a control configuration of a home appliance according to the present invention. Referring to FIG. 4, the
이때, 각 가전기기(200)는 상기와 같은 구성을 기본으로 포함하여, 가전기기의 특성에 따라 별도의 구성을 더 포함할 수 있다. In this case, each
통신부(210)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여, 실외기 또는 실내기 등의 다른 유닛, 다른 가전기기와 데이터를 송수신함은 물론, 스마트 서버(100)와 통신하여, 스마트 서버(100)로부터 요금정보를 수신하고, 공기조화기의 동작에 대한 운전 정보를 스마트 서버(100)로 전송한다. 통신부(210)는 주기적으로 또는 소정 이벤트 발생 시 스마트 서버(100)에 접속하여 데이터를 송수신한다. The
통신부(210)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여, 각각의 통신모듈에 대한 접속 테스트를 수행함으로써, 주변의 네트워크 환경에 적합한 통신모듈을 선택하고, 선택된 통신모듈을 이용하여 스마트 서버(100)에 접속한다. The
통신부(210)는 실외기 또는 실내기 간의 통신과, 스마트 서버(100)와의 통신에 상이한 통신방식이 사용될 수 있으며, 통신하고자 하는 대상과의 통신방식에 대응하여 통신모듈을 선택적으로 이용한다. 경우에 따라 상이한 통신방식간의 데이터 전송을 위한 변환기를 포함할 수 있다. The
통신부(210)는 WiFi 통신모듈, ZigBee 통신모듈, Wibro 통신모듈, 적외선통신 및 휴대전화통신모듈 중 적어도 하나의 무선 통신 모듈을 포함한다. 또한, 통신부(210)는 전력선 통신모듈, 근거리 통신모듈, 가전기기에 따른 전용 유선통신모듈 중 적어도 하나의 유선 통신 모듈을 포함한다.The
이때, 통신부(210)는 실내기에 내장되거나, 별도의 연결기기를 통해 외장에 연결될 수 있으며, 경우에 따라 탈부착 가능하도록 구성된다. At this time, the
통신부(210)는 스마트 서버(100)와의 통신에 있어서 신호 송수신이 용이한 곳에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 통신부(210)는 가전기기의 상단부의 어느 일 측면에 구비될 수 있다. 통신부(210)가 탈부착 타입인 경우에는 사용자가 용이하게 통신부를 탈부착 할 수 있는 위치에 구비될 수도 있다. The
입력부(250)는 적어도 하나의 스위치, 버튼, 터치패드, 다이얼 등의 입력수단을 포함하여, 동작을 위한 전원 온/오프, 동작에 대한 운전모드, 운전모드에 따른 운전설정, 스케줄 등의 데이터가 입력된다. The
출력부(260)는 LED와 같은 램프, 표시부, 스피커 등의 출력수단을 적어도 하나 구비하여, 가전기기의 동작상태를 출력한다. 이때, 가전기기의 동작상태, 현재의 운전상태, 입력된 설정, 정상동작 여부에 대하여, 문자 숫자 특수문자 등으로 표시할 뿐 아니라 효과음 또는 경고음, 동작등 또는 경고등으로 출력한다. The
또한, 출력부(260)는 제어부(290)의 제어명령에 대응하여, 통신부(210)를 통해 수신된 요금정보를 표시하고, 특정 요금정보에 대응하는 공기조화기의 운전 정보, 그에 따른 요금정보를 표시한다. In addition, the
특히 표시부는 가전기기(200)의 운전모드, 운전설정에 대한 정보, 또는 운전상태에 대한 정보를 표시하고, 스마트 서버(100)로부터 수신된 데이터를 표시한다. 또한, 표시부는 스마트 서버(100)로부터 수신된 요금정보 또는 요금정보에 대응하여 제어부(290)에 의해 산출된 또는 스마트 서버(100)에서 수신된, 운전설정에 따른 예상 소비 전력량, 또는 예상 전기요금 등의 운전정보를 표시한다. In particular, the display unit displays the operation mode, the information on the operation setting, or the operation state of the
표시부는 문자, 숫자, 이미지, 이모티콘 및 특수문자 중 적어도 하나의 형태로 정보를 표시하는 디스플레이 수단이다. 표시부는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함한다. 또한, 표시부는 터치패드가 레이어 구조로 중첩됨으로써, 터치 스크린으로 동작하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능하도록 구성할 수 있다. The display unit is a display means for displaying information in the form of at least one of letters, numbers, images, emoticons, and special characters. The display unit includes a liquid crystal display (LCD), organic light emitting diodes (OLED), and the like, which visually express information. In addition, since the touch pad overlaps the layer structure, the display unit may operate as a touch screen to allow input of information by a user's touch.
입력부(250) 및 출력부(260)는 가전기기의 전면 패널, 전면부의 하면, 하부, 상부 등에 구비될 수 있으며, 그 위치는 본 설명에 한정되지 않는다. The
데이터부(270)에는 가전기기의 동작에 대한 설정데이터, 동작 제어를 위한 제어데이터(271)가 저장되고, 실외기 또는 다른 실내기 등의 다른 유닛으로부터 수신되는 데이터가 저장되며, 요금정보에 따른 운전 기록이 운전 데이터(272)로써 저장된다. 또한, 데이터부(270)에는 남은시간, 예상 소비 전력량, 예상 전기요금은 산출하기 위한 기준데이터(273)가 저장된다. The
데이터부(270)에 저장되는 데이터의 입출력은 제어부(290)에 의해 제어된다. 구동 제어부(280)는 제어부(290)의 제어명령에 대응하여, 입력부(250)의 설정에 따라 소정의 동작을 수행한다. The input / output of data stored in the
예를 들어 실내기의 경우 실내기 팬의 구동, 밸브의 개폐, 루버 또는 베인의 각도 조절과 같은 동작 전반을 수행한다. 실외기의 경우 압축기의 구동, 실외기 팬의 구동, 밸브의 개패 등의 동작 전반을 수행한다. 또한 환기장치의 경우, 환기 팬의 구동, 세기 등의 동작 전반을 수행한다. For example, the indoor unit performs overall operations such as driving the indoor unit fan, opening and closing the valve, and adjusting the angle of the louver or vane. In the case of the outdoor unit, the operation of the compressor, the fan of the outdoor unit, and the opening and closing of the valve are performed. In addition, in the case of the ventilation device, the operation of the ventilation fan, the strength and the like overall.
제어부(290)는 입력부(250)를 통해 입력되는 데이터에 대응하여 가전기기가 동작되도록 제어명령을 생성하고, 통신부(210)를 통해 데이터의 송수신 그리고 데이터부(270)의 데이터 입출력을 제어한다. 또한, 제어부(290)는 설정에 따라 구동제어부(280)로 제어명령을 인가함에 따라 설정에 따라 동작하도록 한다. The
제어부(290)는 스마트 서버(100)와 주기적으로 통신하여 요금 정보 또는 전력소비에 대한 데이터를 송수신하여 가전기기의 동작을 제어한다. The
제어부(290)는 가전기기 운전에 대한 설정 및 운전 중 측정되는 데이터를 기준데이터(273)로 저장함으로써, 저장된 데이터로부터 소정 운전모드 또는 운전설정 하에서 희망온도 또는 목표온도에 도달하는데 소요되는 시간을 연산한다. The
제어부(290)는 운전 시 마다 측정되는 전력량에 대한 정보를 기준데이터(273)로써 저장하여, 기록된 정보를 바탕으로 소정 운전모드 또는 운전설정에서, 일정 시간 운전 시 소비되는 전력량을 연산한다. The
또한, 제어부(290)는 스마트 서버(100)로부터 수신되는 요금정보 및 요금 테이블에 기초하여 가전기기 운전에 따른 예상 전기요금을 연산한다. In addition, the
제어부(290)는 상기와 같은 연산결과는 운전 중 또는 운전완료 시 표시부(261)를 통해 출력한다. 즉, 예를들어 제어부(290)는 운전 중, 목표 도달까지의 남은시간, 설정된 운전을 완료하는 경우에 예상되는 소비 전력량, 그리고 운전 완료시 예상되는 예상 전기요금 중 적어도 하나를 표시부(261)에 표시할 수 있다. 예상 소비전력량을 표시하는 경우 현재 소비전력량을 함께 표시 할 수 있다. The
또한, 제어부(290)는 상기와 같은 연산 결과를 이미지 또는 그래프로 표시부(261)에 표시한다. 이때, 제어부(290)는 프로그레스바, 원형그래프, 막대그래프, 차트, 선그래프, 게이지 중 적어도 하나의 형태로 표시할 수 있다. 또한, 제어부(290)는 이러한 표시 형태, 그리고 상기와 같은 연산 결과가 표시되는 위치에 대한 정보를 디자인데이터로 구축하여 입력부(250)를 통한 선택에 따라 어느 하나의 디자인으로 연산결과를 표시한다. In addition, the
제어부(290)는 통신부(210)를 통해 수신되는 요금정보에 대응하여, 가전기기의 동작을 제어한다. 제어부(290)는 요금정보가 할증요금구간인 경우 절전운전을 수행한다. The
이때 제어부(290)는 설정된 운전에 불필요한 부분에 대한 기능의 동작을 정지하고, 소정 데이터가 표시되는 출력부(260)의 화면의 밝기, 화면의 크기를 감소시켜 에너지의 소비를 감소시킨다. At this time, the
또한 제어부(290)는 절전운전 시, 동작하는 팬의 수, 각종 팬에 연결되는 모터의 회전수, 압축기 등의 운전주파수, 또는 가전기기의 동작 횟수를 감소시켜 소비되는 에너지를 감소시킬 수 있다. In addition, the
제어부(290)는 에너지 저장공급장치(130) 또는 신재생 에너지 생성장치(150)의 연결 여부에 대응하여 일반 전원, 에너지 저장공급장치(130), 신재생 에너지 생성장치(150) 중 적어도 하나로부터 동작전원(에너지)를 공급받는다. The
또한, 제어부(290)는 연결된 신재생 에너지 생성장치(150)의 발전용량과, 에너지 저장공급장치(130)의 저장용량, 남은에너지량을 고려하여 일반전원, 에너지 저장공급장치(130) 및 신재생 에너지 생성장치(150) 중 적어도 하나로부터 에너지가 공급되도록 한다. In addition, the
이때, 가전기기(200)로 공급되는 에너지는 상기와 같이 가전기기(200)의 요청에 따라 선택적으로 공급될 수 있으며 스마트 서버(100)의 결정에 따라 소정의 에너지원이 선택되어 가전기기(200)로 공급될 수 있다. In this case, the energy supplied to the
제어부(290)는 요금정보가 할증요금 구간인 경우 에너지 저장공급장치(130) 또는 신재생 에너지 생성장치(150)로부터 동작전원이 공급되도록 하되, 신재생 에너지 생성장치(150)의 발전용량이 가전기기의 동작전원으로 충분한 경우 신재생 에너지 생성장치를 이용하여 동작하고 발전용량이 부족한 경우에는 일반전원 또는 에너지 저장공급장치으로부터 에너지를 공급받는다. 이때 에너지 저장공급장치(130)의 저장용량이 부족한 경우에는 일반전원으로 부족한 부분을 보충하도록 한다. The
또한 제어부(290)는 에너지 저장공급장치(130)의 저장용량을 고려하여 에너지 저장운전이 필요하면, 축열/축냉/축전 운전을 통해 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장되도록 한다. In addition, if the energy storage operation is required in consideration of the storage capacity of the energy
이때, 제어부(290)는 요금정보가 할인요금구간인 경우, 가전기기가 일반전원을 이용하여 동작하고, 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지를 에너지 저장공급장치(130)에 저장되도록 한다. 또한 제어부(290)는 신재생 에너지 생성장치(150)를 이용하여 동작하고 일반전원을 이용하여 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장되도록 한다. In this case, when the rate information is a discount rate section, the home appliance operates using a general power source, and stores the energy generated by the renewable
제어부(290)는 통신부(210)에 복수의 통신모듈이 포함된 경우, 복수의 통신모듈 각각에 대하여, 스마트 서버(100)로의 연결을 테스트하고, 스마트 서버와 연결에 성공 한 통신모듈 중 어느 하나를 기본통신으로 설정하여 상기 스마트 서버와 데이터를 송수신한다. When the
특히, 가전기기가 설치된 위치에서 주변의 네트워크 환경에 대한 정보가 없는 경우, 스마트 서버(100)에서 사용하는 통신방식에 대한 정보가 없는 경우, 제어부(290)는 상기와 같이 각 통신모듈에 대한 연결 테스트를 통해 주변의 네트워크 환경을 확인하게 된다. 이때, 제어부(290)는 선택된 통신모듈에 이상 발생 시, 다른 통신모듈을 테스트하여 다른 통신모듈을 이용하여 스마트 서버(100)에 접속하도록 한다. In particular, when there is no information on the surrounding network environment in the location where the home appliance is installed, when there is no information on the communication method used by the
제어부(290)는 통신부(210)의 통신상태, 요금정보의 수신, 가전기기의 동작상태, 또는 이벤트 발생 시, 그에 대한 정보가 표시부(261)를 통해 표시되도록 하고, 그와 함께, 효과음 또는 경고음은 스피커(262)를 통해 출력되도록 제어한다. The
또한, 제어부(290)는 통신부(210)가 정상 동작되나, 스마트 서버(100)로부터 소정 시간 이상 응답이 수신되지 않는 경우, 통신상태 불량에 대한 경고를 출력부(260)를 통해 출력한다. In addition, when the
도 5 내지 도 8은 본 발명의 스마트 그리드 시스템에서 스마트 서버의 동작방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 5 to 8 are flowcharts referred to for explaining a method of operating a smart server in the smart grid system of the present invention.
도 5는 스마트 서버 및 가전기기에 에너지 저장공급장치(130)이 연결되는 경우 스마트 서버의 동작방법이 도시된 순서도이다. 도 5를 참조하면, 스마트 서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신한다(S310). 5 is a flowchart illustrating a method of operating a smart server when the energy
스마트서버(100)는 적어도 하나의 가전기기(200)로 요금정보를 전송한다(S315). 또한, 스마트서버(100)는 연결된 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장정보를 수신하여 표시하고(S320), 경우에 따라 가전기기로 에너지 저장정보를 전송한다. 이때, 에너지 저장정보는 에너지 저장공급장치(130) 각각에 대하여 저장하고 있는 에너지의 남은 용량에 대한 저장용량, 에너지 저장운전의 필요 여부를 포함하고, 또한 저장된 에너지로 운전 가능한 시간에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. The
스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 수신된 요금정보에 대응하여, 요금정보가 할증요금구간인 경우(S325), 에너지 저장정보를 바탕으로 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 충분한지 여부를 판단한다(S330). The
에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 충분한 경우, 스마트 서버(100)는 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지를 가전기기(200)로 공급하여, 가전기기(200)가 저장된 에너지로 동작하도록 한다(S335). 즉 요금이 비싼 할증요금구간에서 일반 전원이 아닌 저장된 에너지를 사용하도록 한다. When the energy stored in the
스마트서버(100)는 요금정보 및 에너지 저장공급장치(130)의 에너지를 이용하여 가전기기가 동작한 것에 대한 운전기록을 저장한다(S340).The
이때, 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 충분하지 않은 경우 , 스마트 서버(100)는 공급되는 일반전원으로 가전기기(200)가 동작되도록 하되, 절전운전되도록 한다(S345). 스마트서버(100)는 요금정보 및 그에 따른 가전기기의 절전운전에 대한 운전기록을 저장한다(S340).At this time, when there is not enough energy stored in the energy
한편, 요금정보를 판단하여(S325)가 할증요금구간이 아닌 할인요금구간인 경우(S350), 스마트서버(100)는 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 부족한지 여부를 판단한다(S355).On the other hand, if the charge information is determined (S325) is a discounted charge interval, not a premium charge interval (S350), the
에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 부족한 경우, 스마트 서버(100)는 공급되는 일반전원을 이용하여 에너지 저장운전이 수행되도록 한다(S360). 이때, 에너지 저장공급장치(130)의 축열조(131), 축냉조(132), 축전조(133) 중 적어도 하나에 대하여 저장되는 에너지의 종류에 따라 에너지가 저장되도록 한다. 또한 시간 또는 날씨에 대응하여 각각 에너지가 저장되도록 한다. 예를 들어 스마트서버(100)는 여름의 낮시간에 축열조(131)에 에너지가 저장되도록 축열운전되도록 제어한다. When the energy stored in the energy storage supply device is insufficient, the
또한 스마트서버(100)는 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장운전뿐 아니라, 기전기기(100)가 공급되는 일반전원으로 운전되도록 한다(S365). In addition, the
이때, 요금정보가 할증요금구간도 할인요금구간도 아닌, 일반요금구간인 경우, 별도의 에너지 저장운전은 수행되지 않도록 하고 공급전원으로 가전기기가 운전되도록 한다(S365). At this time, if the rate information is not a premium rate section or a discount rate section, but in the general rate section, separate energy storage operation is not performed and the home appliance is operated by the power supply (S365).
스마트서버(100)는 상기와 같은 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장운전 또는 가전기기의 운전에 대한 운전기록을 저장한다(S340).The
도 6 은 스마트 서버 및 가전기기에 에너지 저장공급장치과 신재생 에너지 생성장치가 연결되는 경우의 스마트 서버의 동작방법이 도시된 순서도이다. 도 6의 a를 참조하면, 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하고(S370), 가전기기로 요금정보를 전송하며(S375), 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장정보를 수신하여 표시한다(S380). 6 is a flowchart illustrating a method of operating a smart server when the energy storage supply device and the renewable energy generation device are connected to the smart server and the home appliance. Referring to FIG. 6A, the
스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)가 연결되어있는지 여부를 판단하고(S385), 신재생 에너지 생성장치가 연결되어 있지 않은 경우(S390), 전술한 도 5와 같이 요금정보에 대응하여 가전기기가 운전되도록 하거나 또는 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장되도록 한다.The
신재생 에너지 생성장치(150)가 연결되어 있으면, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치의 발전용량을 확인하여, 가전기기가 동작하는 데에 충분한 용량인지 여부를 판단한다(S395).When the renewable
스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)의 발전용량이 가전기기가 구동하는 데에 충분한 용량인 경우, 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 부족한지 여부를 판단한다(S400).When the power generation capacity of the renewable
에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 부족하지 않은 경우, 즉 에너지가 충분히 저장되어 있는 경우 스마트서버(100)는 에너지 저장운전은 수행하지 않고 신재생 에너지 생성장치(150)를 이용하여 가전기기가 동작하도록 한다(S430). 스마트서버(100)는 가전기기의 운전기록을 저장한다(S475). When the energy stored in the energy
한편, 에너지 저장공급장치(130)에 저장운전이 필요하면, 신재생 에너지 생성장치를 이용한 에너지 저장운전이 가능한지 여부를 판단한다(S410). 즉 신재생 에너지 생성장치의 발전용량으로 가전기기를 동작 시키면서 에너지 저장공급장치으로의 에너지 저장이 가능한지 여부를 판단한다. On the other hand, if the storage operation is required for the energy
신재생 에너지 생성장치(150)를 이용한 에너지 저장운전이 가능한 경우, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)를 이용하여 가전기기(200)가 운전되도록 하고(S415), 또한 신재생 에너지 생성장치를 이용한 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장운전이 수행되도록 한다(S420). 이때 에너지 저장공급장치(130)는 축열, 축냉, 그리고 축전운전 중 적어도 하나의 에너지 저장운전을 수행한다. When the energy storage operation using the renewable
스마트서버(100)는 가전기기 및 에너지 저장공급장치에 대한 운전기록을 저장한다(S475).
또한, 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 부족하여 에너지 저장운전이 필요한 상태에서 신재생 에너지 생성장치(150)를 이용한 에너지 저장운전이 불가능한 경우, 스마트서버(100)는 요금정보가 할인요금구간인지 여부를 판단한다(S425). In addition, when energy storage operation using the renewable
요금정보가 할인요금구간이 아닌 경우, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지를 이용하여 가전기기(200)가 동작되도록 한다(S430).If the fee information is not a discount fee section, the
요금정보가 할인요금구간인 경우, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지 또는 공급되는 일반전원을 이용하여 가전기기(200)가 운전되도록 하고(S435), 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성된 에너지 또는 일반전원을 이용하여 에너지 저장운전을 수행하여 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장되도록 한다(S440).When the rate information is a discount rate section, the
스마트 서버는 가전기기 및 에너지 저장에 따른 운전기록을 저장한다(S475).The smart server stores the driving record according to the home appliance and the energy storage (S475).
한편, 신재생 에너지 생성장치(150)의 발전용량이 가전기기 동작에 부족한 경우(B)(S391), 도 6의 b와 같이, 스마트서버(100)는 요금정보가 할인요금구간인지 여부를 판단한다(S445). On the other hand, when the power generation capacity of the renewable
요금정보가 할인요금구간인 경우, 스마트서버(100)는 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 부족하지 않은 지, 즉 에너지 저장운전이 필요한지 여부를 판단한다(S450).When the fee information is a discounted fee section, the
저장된 에너지가 충분하지 않고 에너지 저장운전이 필요한 경우(C)(S392), 전술한 도 6의 a와 같이 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지 또는 공급되는 일반전원을 이용하여 가전기기(200)가 운전되도록 하고(S435), 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성된 에너지 또는 일반전원을 이용하여 에너지 저장운전을 수행하여 에너지 저장공급장치(130)에 에너지가 저장되도록 한다(S440).If the stored energy is not enough and the energy storage operation is necessary (C) (S392), as shown in a of FIG. 6A, the
에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 충분한 경우, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지와, 일반전원을 이용하여 가전기기(200)가 동작하도록 한다(S455).When the energy stored in the
한편, 요금정보가 할인요금구간이 아닌 경우, 스마트서버(100)는 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지가 충분한지 여부를 판단한다(S460).On the other hand, if the rate information is not a discount rate section, the
저장된 에너지가 충분한 경우, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지와 에너지 저장공급장치(130)에 저장된 에너지를 이용하여 가전기기(200)가 운전되도록 하고(S465). When the stored energy is sufficient, the
또한, 저장된 에너지가 부족한 경우, 스마트 서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)에서 생성되는 에너지와, 일반전원을 이용하여 가전기기(200)가 동작하도록 하되, 가전기기가 절전운전하도록 한다(S470).In addition, when the stored energy is insufficient, the
스마트 서버(100)는 전술한 도 6의 a에 도시된 바와같이 가전기기의 동작에 대한 운전기록을 저장한다(D)(S393)(S475). The
이렇게 저장되는 운전기록은 가전기기의 전력소비량 또는 전기요금 산출에 사용된다. 또한 스마트서버(100)는 운전기록에 따른 전력소비 정보를 전력관리서버(1)로 전송한다. The driving record thus stored is used to calculate the electricity consumption or the electricity bill of the home appliance. In addition, the
도 7 은 에너지 저장공급장치에 에너지를 저장하는 운전방법이 도시된 순서도이다. 도7을 참조하면, 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하고(S380), 가전기기로 요금정보를 전송하며(S385), 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장정보를 수신하여 표시한다(S390). 7 is a flowchart illustrating an operating method of storing energy in an energy storage supply device. Referring to FIG. 7, the
스마트서버(100)는 에너지 저장정보를 바탕으로 에너지 저장공급장치(130)에 에너지를 저장하기 위한 운전이 필요한지 여부를 판단한다(S500). 이때, 저장한 에너지의 종류에 대한 정보도 함께 전송할 수 있다. The
에너지 저장운전이 필요한 경우 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로 에너지 저장정보를 전송하고, 에너지 저장운전이 필요함을 알린다(S505). 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)의 응답을 기다린다. When the energy storage operation is required, the
스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 에너지 저장운전에 대한 스케줄이 수신되면(S510), 스케줄에 따라 지정된 시간에 에너지 저장운전이 수행되도록 한다(S515). 스마트서버(100)는 에너지 저장운전에 대한 운전기록을 저장한다(S520).When the schedule for the energy storage operation is received from the power management server 1 (S510), the
한편, 전력관리서버(1)로부터 스케줄정보가 수신되지 않는 경우, 소정시간 대기 후, 수신된 요금정보에 대응하여 에너지 저장운전을 수행한다. On the other hand, when the schedule information is not received from the power management server 1, after a predetermined time, the energy storage operation is performed in response to the received fee information.
스마트서버(100)는 요금정보에 대응하여 할인요금구간인지 여부를 판단하고(S525), 할인요금구간인 경우 공급되는 일반전원을 이용하여 에너지 저장운전이 수행되도록 하여 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 한다(S530). The
또한, 할인요금구간이 아닌 경우, 스마트서버(100)는 에너지 저장운전은 보류하고, 요금정보에 대응하여 가전기기가 운전되도록 한다(S535).In addition, when the discount rate period is not, the
스마트서버(100)는 에너지 저장운전, 또는 가전기기의 동작에 대한 운전기록을 저장한다(S520).
이때 스마트서버(100)는 전술한 바와 같이 신재생 에너지 생성장치(150)는 일반전원을 이용하여 에너지 저장운전을 수행할 수 있고, 경우에 따라 상기와 같이 일반전원을 이용한 에너지 저장운전을 수행하기 전, 다음과 같이 전력관리서버(1)와 통신하여 스케줄을 설정하여, 설정된 스케줄에 따라 에너지 저장운전을 수행할 수 있다. In this case, as described above, the
여기서, 전력관리서버(1)는 스마트서버(100)의 요청에 대응하여 에너지 저장운전을 위한 스케줄을 설정하고 설정된 스케줄 정보를 스마트서버(100)로 전송한다. Here, the power management server 1 sets a schedule for the energy storage operation in response to the request of the
전력관리서버(1)는 복수의 스마트서버로부터 스케줄 설정을 요청받게 되는데, 요금정보를 고려하여 요청에 따라 각각 상이한 스케줄을 설정하여 각 스마트서버(100)로 전송한다. 또한, 전력관리서버(1)는 저장하는 에너지의 종류에 따라 스케줄이 상이하도록 설정할 수 있다. The power management server 1 receives a schedule setting request from a plurality of smart servers, and sets different schedules according to the request in consideration of the rate information and transmits them to each
즉 전력관리서버(1)는 할인요금구간에서 에너지 저장운전이 수행되도록 하되, 에너지 저장운전이 특정 시간대에 몰리게 되면 요금정보가 변경되므로 에너지 저장운전을 분산시켜 저렴한 요금으로 에너지 저장운전이 수행되도록 한다. In other words, the power management server 1 is to perform the energy storage operation in the discount rate section, but if the energy storage operation is concentrated in a certain time period, the charge information is changed, so that the energy storage operation is carried out at a low rate by distributing the energy storage operation. .
스케줄에 따라 에너지 저장운전을 수행하는 경우 전력관리서버(1)는 별도의 고정된 요금이 적용되도록 할 수 있다. When the energy storage operation is performed according to a schedule, the power management server 1 may allow a separate fixed rate to be applied.
도 8 은 가전기기의 운전에 대한 스마트 서버의 운전제어방법이 도시된 순서도이다. 도 8을 참조하면, 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하고(S540), 가전기기로 요금정보를 전송하며(S545).8 is a flowchart illustrating an operation control method of a smart server for operation of a home appliance. Referring to FIG. 8, the
스마트서버(100)는 수신된 요금정보가 할증요금구간인지 여부를 판단하고(S550), 각 가전기기가 절전운전 되도록 한다. The
이때 스마트서버(100)는 요금정보가 할증요금구간인 경우 가전기기 별 우선순위의 설정여부를 판단한다(S555). 가전기기에 따른 우선순위가 설정되어 있는 경우 스마트서버(100)는 우선순위에 따라 가전기기가 절전운전 되도록 한다(S560).In this case, the
스마트서버(100)는 우선순위가 높은 가전기기가 우선동작되도록 하고, 우선순위가 낮은 가전기기는 동작을 중지시킨다. 또한 우선순위가 동일한 가전기기가 복수인 경우 스마트서버(100)는 설정에 따라 동일 우선순위의 가전기기가 교번운전 또는 순차적으로 운전되도록 제어한다. The
우선순위가 설정되어 있지 않은 경우 스마트서버(100)는 모든 가전기기에 대하여 절전운전되도록 한다(S570). 전술한 도 5 내지 7에서 절전운전을 수행하는 경우 상기와 같이 가전기기에 대한 우선순위를 고려하여 절전운전이 수행될 수 있다. If the priority is not set, the
한편, 요금정보가 할증요금구간이 아닌 경우, 스마트서버(100)는 공급되는 일반전원을 이용하여 각 가전기기의 설정에 따라 가전기기가 운전되도록 한다. On the other hand, when the rate information is not a premium rate period, the
스마트서버(100)는 요금정보와 함께, 가전기기 별 운전기록을 저장한다(S565).
도 9 및 도 10은 스마트 서버에 의한 에너지 관리의 예가 도시된 도이다.9 and 10 are diagrams illustrating an example of energy management by a smart server.
도 9는 스마트서버에 의해 가전기기가 절전운전하도록 제어하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다. 도 9의 a를 참조하면, 스마트서버(100)는 전력관리서버(1)로부터 요금정보를 수신하여, 요금정보의 고저에 따라 가전기기의 동작을 제어하고, 에너지저장운전을 제어한다. FIG. 9 is a diagram referred to for describing a method of controlling a home appliance to save power by a smart server. Referring to FIG. 9A, the
이때, 스마트서버(100)는 요금정보의 변화추이를 분석하여, 요금정보가 낮아 지는, 즉 할인요금구간(Off Peak)으로 설정되는 경우, 또는 요금정보가 증가되어 할증요금구간(Peak)이 설정되는 경우 각각에 대하여, 가전기기가 운전되도록 제어명령을 전송한다. At this time, the
전술한 도 8과 같이 가전기기별 우선순위에 대응하여 절전운전이 수행되도록 할뿐 아니라, 각각의 가전기기에 대한 절전운전에 대하여 그 동작을 제어할 수 있다. As described above with reference to FIG. 8, the power saving operation may be performed in response to the priority of each home appliance, and the operation of the power saving operation for each home appliance may be controlled.
특히, 스마트서버(100)는 할증요금구간(Peak)에서 가전기기로 절전운전명령을 전송하는 경우, 가전기기의 종류에 따라 에너지 소비가 많은 가전기기에 대하여 특정 제어명령을 전송하여 절전운전 되도록 한다. In particular, when the
예를 들어 도 9의 b 및 c와 같이 스마트서버(100)는 인버터펌프에 대하여, 복수의 인버터펌프 중 소정 인버터펌프만이 동작하도록 하거나, 동작중인 인버터펌프 각각에 대하여 그 운전율 또는 운전주파수가 변경되도록 제어할 수 있다. 즉 100%, 80%, 70%의 운전율로 운전되던 인버터 펌프를 각각 70%, 60%, 60%의 운전율로 운전되도록 제어하여 절전운전한다. For example, as illustrated in b and c of FIG. 9, the
도 10 은 가전기기의 동작을 위해 공급되는 에너지의 선택에 대해 설명하는데 참조되는 순서도이다. 도 10을 참조하면, 스마트서버(100)는 가전기기(200)로 공급되는 에너지에 대하여, 구비되는 소정의 선택수단(110)을 제어함으로써 소정 에너지가 가전기기로 공급되어 가전기기가 동작하도록 한다. 10 is a flowchart referred to for explaining the selection of energy supplied for the operation of the household appliance. Referring to FIG. 10, the
스마트서버(110)는 일반전원, 신재생 에너지 생성장치(150), 에너지 저장공급장치(130) 중 적어도 하나가 가전기기(200)로 에너지를 공급하되, 신재생 에너지 생성장치(150) 및 에너지 저장공급장치(130)에 포함되는 각각의 에너지원에 대하여 선택하여 가전기기(200)로 공급되도록 한다.
즉, 스마트서버(100)는 신재생 에너지 생성장치(150)의 태양열(151), 태양광(152), 풍력(153) 중 적어도 어느 하나, 에너지 저장공급장치(130)의 축열조(131), 축냉조(132), 그리고 축전조(133) 중 적어도 어느 하나로부터 가전기기(200)로 에너지가 공급되도록 제어한다. That is, the
이때 스마트서버(100)는 에너지를 공급하는 시점의 날씨, 계절, 요금정보에 대응하여 상기와 같은 복수의 에너지원 중 적어도 하나가 가전기기로 공급되도록 하며, 가전기기의 종류에 따라서 각 가전기기 별로 공급되는 에너지원이 상이하도록 한다. At this time, the
스마트서버(100)는 전술한 도 5내지 8과 같이 복수의 에너지 원 중 적어도 하나를 선택하여 가전기기로 공급되도록 하고, 또는 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지를 사용할뿐 아니라, 선택된 에너지를 이용하여 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 한다. The
도 11 및 도12 는 가전기기의 동작방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 11 and 12 are flowcharts referred to for describing a method of operating a home appliance.
도 11은 스마트 그리드 시스템에서 가전기기의 동작을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 도 11을참조하면, 가전기기(200)는 입력부(250)를 통해 가전기기 동작에 따른 운전모드 및 운전설정이 입력된다(S590). 또한, 가전기기(200)는 스마트서버(100)로부터 요금정보를 수신한다(S595).11 is a flowchart referred to for describing the operation of the home appliance in the smart grid system. Referring to FIG. 11, the
가전기기(200)의 제어부(290)는 수신된 요금정보가 할증요금구간인지 여부를 판단하고(S600), 할증요금인 경우 절전운전을 수행한다. The
이때, 제어부(290)는 할증요금구간인 경우 가전기기에서 소정 기능이 설정되었는지 또는 가전기기에 구비된 기능 별 우선순위가 설정되어 있는 지 여부를 판단한다(S605). In this case, the
제어부(290)는 우선순위가 설정되어 있으며, 가전기기의 기능별 우선순위에 대응하여 높은 우선순의의 기능은 동작을 유지하고, 낮은 우선순위의 기능은 동작 정지되도록 제어함으로써 가전기기가 절전운전하도록 한다(S610). The
또한, 제어부(290)는 높은 우선순위의 기능에 대해서는 감소폭을 줄이고 낮은 우선순위의 기능에 대해서는 감소폭을 증가시킴으로써, 즉 우선순위에 따라 강제 제어율을 상이하게 함으로써 가전기기가 절전운전하도록 한다. In addition, the
우선순위가 설정되지 않은 경우, 제어부(290)는 우선수위에 관계없이 절전운전한다(S625).If the priority is not set, the
제어부(290)는 요금정보에 따른 운전시간, 운전설정의 변경에 대한 기록을 저장하고 출력한다(S620). 제어부(290)는 저장된 운전기록을 가전기기(200)와 연결된 스마트서버(100)로 전송할 수 있다. The
한편, 요금정보가 할증요금구간이 아닌 할인요금구간이면(S630), 제어부(290)는 에너지 저장운전의 필요 여부를 판단한다(S635). 제어부(290)는 통신부(210)를 통해 에너지 저장공급장치(130)에 대한 에너지 저장정보를 스마트 서버(100)로부터 수신할 수 있으며 경우에 따라 직접 에너지 저장공급장치(130)으로부터 수신할 수 있다. On the other hand, if the rate information is a discount rate period rather than a premium rate period (S630), the
제어부(290)는 에너지 저장운전이 불필요한 경우 입력된 운전설정에 따라 공급되는 일반전원을 이용하여 운전한다(S640). 또한 에너지 저장공급장치(130)에 에너지 저장운전이 필요한 경우, 제어부(290)는 필요한 에너지의 종류에 대응하여 에너지 저장운전을 수행한다(S645). 예를들어 축열운전이 필요한 경우, 가전기기(200)에서 발생되는 열이 축열조(131)에 저장되도록 한다. 경우에 따라 에너지 저장공급장치(130)이 직접 에너지 저장을 위한 운전을 수행할 수 있다.When the energy storage operation is unnecessary, the
한편, 할증요금구간은 아니나 할인요금구간도 아닌 일반요금 구간에서, 제어부(290)는 에너지 저장공급장치(130)의 에너지 저장량에 관계없이, 공급되는 일반전원을 이용하여 입력된 운전설정에 따라 운전한다(S650).On the other hand, in the general rate section, which is not a premium rate section, but not a discount rate section, the
이러한 제어부(290)는 가전기기의 동작 또는 에너지 저장운전에 대하여 운전정보, 요금정보에 따른 각 운전시간, 운전설정의 변경 여부에 대한 운전기록을 저장하고 운전 중 또는 운전종료 시 출력한다(S620). 또한, 제어부(290)는 통신부(210)를 통해 스마트 서버(100)로 운전기록을 전송한다.The
이때, 가전기기의 절전운전은 다음과 같다. At this time, the power saving operation of the home appliance is as follows.
도 12를 참조하면, 가전기기(200)의 제어부(290)는 절전운전이 필요한 경우(S660), 소정 기능이 활성화되는 것을 제한하거나 동작중인 기능에 대한 성능을 저하시켜 절전운전한다. Referring to FIG. 12, when a power saving operation is necessary (S660), the
여기서 제어부(290)는 전술한 바와 같이 자체적으로 절전운전을 수행할 수 있으며 경우에 따라 스마트서버(100)로부터의 제어명령에 따라 절전운전할 수 있다. As described above, the
제어부(290)는 사용하지 않는 기능에 대하여 대기모드로 변경하거나, 해당 부분에 대한 전원을 차단하여 동작되지 않도록 한다(S665). 예를 들어 소정시간 이상 입력이 없는 경우 제어부(290)는 출력부(260)의 표시부를 통해 데이터가 표시되지 않도록 하거나, 표시부에 데이터가 표시되는 영역을 축소하여 표시부의 일부분에 데이터가 표시되도록 할 수 있다. The
또한, 제어부(290)는 절전운전 시, 대기시간의 기준을 변경하거나, 조명의 밝기를 조절한다(S670). 제어부(290)는 대기시간 후 동작이 종료되거나 정지되도록 설정된 기능에 대하여 10분의 대기 시간을 5분으로 변경할 수 있다. 또한, 표시부 또는 램프 등의 밝기, TV의 밝기, 전등의 밝기를 어둡게 함으로써 절전운전 할 수 있다. 또한, 건물내의 엘리베이터를 설정에 따라 일부 층에서만 탑승 가능하도록 제어할 수 있다. In addition, the
제어부(290)는 동작 중인 기능에 대하여, 운전율 또는 성능을 저하시킴으로써 절전운전 할 수 있다(S675). 예를 들어 모터의 회전수를 제어하여 절전운전한다. 공기조화기의 경우 실외기팬, 실내기팬, 또는 실내기의 공기흡입팬, 환기장치의 경우 환기팬의 회전속도를 감소시킨다. 또한, 제어부(290)는 히트펌프의 운전율, 운전주파수, 압축기의 운전주파수를 제어하여 절전운전할 수 있다. The
또한 제어부(290)는 동작제어를 위한 기준값을 변경하여 절전운전한다(S680). In addition, the
예를 들어 공기조화기 또는 바닥난방장치의 경우 제어부(290)는 설정온도를 변경하여 공기조화기가 동작되도록 할 수 있으며, 환기장치의 경우 환기팬을 구동시키는 기준값, 즉 공기중 오염도에 대한 기준값을 변경하여 절전운전할 수 있다. 또한 세탁기의 경우 절약코스로 운전되도록 하거나 헹굼횟수를 변경할 수 있다. 또한 소정 동작을 주기적으로 반복하는 가전기기의 경우 1회 동작시 동작을 유지하는 시간, 다음 동작까지의 대기시간을 변경하여 절전운전할 수도 있다. For example, in the case of an air conditioner or a floor heater, the
제어부(290)는 상기와 같은 절전운전제어에 대하여 적어도 하나를 수행하거나, 단계적으로 제한하여 절전운전할 수 있으며 각 기능에 대한 우선순위를 설정하여 우선순위에 따라 절전운전할 수 있다. The
또한, 공기조화기의 경우 제어부(290)는 실내 공간을 복수의 영역으로 구분하여 절전운전시 소정 영역으로만 냉온의 공기가 토출되도록 설정할 수 있으며 재실자 감지가 가능한 경우에는 재실자의 위치로만 공기를 토출할 수도 있다. 이때 실내영역에 우선순위를 설정하여 우선 영역으로 공기가 토출되도록 제어함으로써 절전운전할 수 있다. In addition, in the case of the air conditioner, the
제어부(290)는 통신부(210)를 통해 새로운 요금정보가 수시되는 경우(S685), 요금정보에 따라 절전운전 여부를 재 판단하고(S660), 절전운전이 불필요한 경우 예를 들어 할인요금구간인 경우, 절전운전을 해제하고 입력된 운전설정에 따라 운전되도록 한다(S695). When the new fee information is received through the communication unit 210 (S685), the
제어부(290)는 일반운전 뿐 아니라 절전운전에 대한 설정변경정보, 운전정보, 요금정보에 따른 각 운전시간 등을 운전기록으로 저장하고, 설정에 따라 운전을 유지한다(S690).The
도 13 및 도 14 는 가전기기에서의 절전운전에 따른 예가 도시된 도이다. 13 and 14 illustrate examples of a power saving operation in a home appliance.
가전기기(200)는 도 13에 도시된 바와 같이, 환기장치의 경우 공기중의 오염도에 따라 환기팬을 동작하여 실내공기를 환기시킨다. As shown in FIG. 13, the
환기장치에서, 도 13의 a와 같이 제어부(290)는 요금정보가 할인요금구간(Off peak)인 경우, 측정되는 공기의 오염도 예를 들어 이산화탄소의 농도가 제 1 기준값 이상으로 높아 하이레벨(CO2 High)인 경우, 환기팬을 최대한(3대)으로 구동하여 빠른회전속도로 동작되도록 제어함으로써, 실내공기를 환기시킨다. 이때 제어부는 환기팬의 구동대수, 회전속도를 동시에 제어할 수 있다. In the ventilation system, as shown in FIG. 13A, when the rate information is an off peak, the
도 13의 b와 같이 측정되는 이산화탄소의 농도가 제 1기준값 미만, 제 2 기준값 이상으로 미들레벨인 경우(CO2 Middle), 할인요금구간에서 제어부(290)는 2대의 환기팬을 구동하여 실내공기를 환기시킨다. 또한, 도 13의 c와 같이 할인요금구간에서 이산화탄소 농도가 로우레벨인 경우(CO2 Low), 제어부(290)는 설정에 따라 1대의 환기팬을 구동하여 실내공기를 환기 시킨다. When the concentration of carbon dioxide measured as shown in b of FIG. 13 is a middle level below the first reference value and above the second reference value (CO2 Middle), in the discount rate section, the
한편, 도 13의 d와 같이 요금정보가 할증요금구간(Peak)인 때에, 제어부(290)는 측정되는 오염도, 이산화탄소 농도가 하이레벨(CO2 High)인 경우 2대의 환기팬을 구동하여 절전운전한다. 이때 제어부(290)는 환기팬의 회전속도도 기 설정된 값보다 낮게 설정함으로써 절전운전한다. 제어부(290)는 절전운전 시, 기 설정된 단계보다 낮은 단계로 환기팬이 동작되도록 한다. On the other hand, when the charge information is a premium charge period (Peak), as shown in FIG. 13D, the
또한 도 14에 도시된 바와 같이, 환기장치에서 제어부(290)는 환기운전으로 인하여 실내의 열이 손실되므로, 공기의 오염도뿐 아니라 실내 온도를 고려하여 환기운전을 수행함으로써 절전운전한다. In addition, as shown in Figure 14, the
제어부(290)는 절전운전 시, 측정되는 이산화탄소의 농도를 목표농도와 비교하여 목표농도 이상인 경우 환기팬을 구동하여 환기운전을 하고 목표농도 이하인 경우에는 환기운전을 수행하지 않는다. In the power saving operation, the
이때 제어부(290)는 절전운전 상태에서, 도 14의 a와 같이 이산화탄소의 농도가 하이레벨이고 실내온도가 설정된 온도범위 내에 포함되는 경우 환기를 최대단계로 동작시킨다. 여기서 설정된 온도범위는 목표온도와 유사하거나 높은 경우로 설정에 따라 변경될 수 있다. At this time, the
한편, 이산화 탄소의 농도를 하이레벨이나 실내온도가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 예를들어 목표온도에 도달하지 않은 경우, 환기팬이 중간단계로 동작되도록 제어한다. On the other hand, when the concentration of carbon dioxide is high level or room temperature is out of the set temperature range, for example, when the target temperature is not reached, the ventilation fan is controlled to operate in an intermediate stage.
도 14의 b에 도시된 바와 같이 절전운전 시, 제어부(290)는 이산화탄소의 농도가 미들레벨이고 실내온도가 설정된 온도범위 내에 포함되는 경우 환기를 중간단계로 동작시킨다. 반면, 이산화탄소의 농도는 미들레벨이나 실내온도가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 환기팬이 최저단계로 동작하도록 한다. As shown in b of FIG. 14, during the power saving operation, the
절전운전 시, 제어부(290)는 도 14의 c 에 도시된 바와 같이, 이산화탄소의 농도가 로우레벨이고 실내온도가 설정된 온도범위 내에 포함되는 경우 환기를 낮은 단계로 동작시키고, 이산화탄소는 로우레벨이나 실내온도가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우에는 환기팬을 동작시키지 않는다. During power saving operation, as shown in FIG. 14C, the
상기와 같이 환기장치의 제어부(290)는 오염도 및 실내온도에 대응하여 환기운전을 함으로써 절전운전한다.As described above, the
따라서 본 발명은 공급되는 전원에 대한 요금정보, 공급되는 전원을 대체할 다른 에너지의 유무, 즉 신재생 에너지 생성장치 또는 저장된 에너지의 정도에 따라 선택적으로 에너지를 공급받아 가전기기가 동작되도록 하고, 할증요금 구간에 대비하여 에너지를 저장할 수 있도록 하여 에너지의 소비 효율을 증가시키고 에너지의 소비를 분산시킨다. 또한, 전체 가전기기에 대한 제어 뿐 아니라, 가전기기 별로 개별 절전운전을 통해 소비되는 에너지를 감소시킬 수 있다.
Therefore, according to the present invention, the home appliance is operated by selectively supplying energy according to the charge information on the supplied power, the presence or absence of other energy to replace the supplied power, that is, a renewable energy generating device or the degree of stored energy. Energy can be stored for the charge interval, increasing energy consumption efficiency and distributing energy consumption. In addition, it is possible to reduce the energy consumed through individual power saving operation for each home appliance as well as the control of the whole home appliance.
이상과 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. Although the present invention has been described above with reference to the illustrated drawings, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and may be applied within the scope of the technical idea.
1: 전력관리 서버 100: 스마트 서버
130: 에너지 저장공급장치 150: 신재생 에너지 생성장치
200: 가전기기
210: 통신부 250: 입력부
260: 출력부 270: 데이터부
290: 제어부1: power management server 100: smart server
130: energy storage supply device 150: renewable energy generating device
200: home appliances
210: communication unit 250: input unit
260: output unit 270: data unit
290: control unit
Claims (19)
에너지를 저장하여 상기 가전기기로 공급하는 에너지 저장공급장치; 및
전력관리서버로부터 수신된 전력요금정보 또는 전력요금에 대한 변경계획을 포함한 요금정보를 상기 가전기기로 전송하고,
상기 가전기기에서의 전력소비 여부를 관리하고, 상기 요금정보 및 날씨정보 중 적어도 하나에 대응하여 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 상기 가전기기로 공급되도록 하며,
상기 날씨정보에 따라 저장할 에너지의 종류를 선택하고, 상기 요금정보에 따라 에너지 저장 여부를 결정하여 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량에 따라 상기 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 하는 스마트 서버를 포함하는 스마트 그리드 시스템.At least one home appliance;
An energy storage supply device for storing energy and supplying the energy to the home appliance; And
Sending charge information including the power charge information received from the power management server or a change plan for the power charge to the home appliance,
Managing whether power is consumed by the home appliance, and allowing energy stored in the energy storage supply device to be supplied to the home appliance in response to at least one of the fee information and weather information;
Selecting the type of energy to be stored according to the weather information, and determining whether to store the energy according to the charge information comprises a smart server for storing the energy in the energy storage supply device according to the storage capacity of the energy storage supply device; Smart Grid System.
상기 에너지 저장공급장치는 에너지의 종류에 따라 축열조, 축냉조 및 축전조 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 스마트 서버의 제어에 따라, 상기 가전기기로 에너지를 공급하거나 또는 에너지를 저장하도록 상기 에너지 저장공급장치 중 어느 하나를 선택하는 셀렉터를 더 포함하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 1,
The energy storage supply device includes at least one of a heat storage tank, a cold storage tank and a power storage tank according to the type of energy,
According to the control of the smart server, Smart grid system further comprises a selector for selecting any one of the energy storage device for supplying energy or storing energy to the home appliance.
에너지를 생성하여 상기 가전기기로 공급하는 신재생 에너지 생성장치; 및
전력관리서버로부터 수신된 요금정보를 상기 가전기기로 전송하고, 상기 가전기기의 전력소비를 관리하고, 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량 및 상기 요금정보에 대응하여, 상기 신재생 에너지 생성장치에서 생성된 에너지 또는 일반전원을 선택적으로 상기 가전기기에 공급하는 스마트 서버를 포함하는 스마트 그리드 시스템. At least one home appliance;
Renewable energy generating device for generating energy and supplying to the home appliance; And
Transmitting the charge information received from the power management server to the home appliance, managing the power consumption of the home appliance, in response to the power generation capacity and the charge information of the renewable energy generating device, the renewable energy generating device in the Smart grid system comprising a smart server for selectively supplying the generated energy or general power to the home appliances.
상기 신재생 에너지 생성장치는, 이용하는 에너지원의 종류에 따라 태양열, 태양광 및 풍력 중 적어도 하나의 발전수단을 포함하고,
상기 스마트서버의 제어에 따라 상기 가전기기로 공급할 에너지의 종류를 상기 신재생 에너지 생성장치 중 어느 하나에서 선택하는 셀렉터를 더 포함하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 3, wherein
The renewable energy generating device includes at least one of the power generation means of solar, solar and wind power, depending on the type of energy source to use,
And a selector for selecting a type of energy to be supplied to the home appliance according to the control of the smart server from any one of the renewable energy generating devices.
에너지를 생성하여 상기 가전기기로 공급하는 신재생 에너지 생성장치;
에너지를 저장하여 상기 가전기기로 공급하는 에너지 저장공급장치; 및
전력관리서버로부터 수신된 요금정보를 상기 가전기기로 전송하고, 상기 가전기기의 전력소비를 관리하고, 상기 요금정보 및 날씨정보 중 적어도 하나에 대응하여 일반전원, 상기 에너지 저장공급장치 및 상기 신재생 에너지 생성장치 중 적어도 하나로부터 상기 가전기기로 에너지가 공급되도록 하고, 상기 에너지 저장공급장치의 에너지 저장운전을 제어하는 스마트 서버를 포함하는 스마트 그리드 시스템. At least one home appliance;
Renewable energy generating device for generating energy and supplying to the home appliance;
An energy storage supply device for storing energy and supplying the energy to the home appliance; And
Transmitting charge information received from a power management server to the home appliance, and manages power consumption of the home appliance, in response to at least one of the charge information and weather information, the general power source, the energy storage supply device and the renewable energy A smart grid system comprising a smart server to supply energy to the home appliance from at least one of the energy generating device, and to control the energy storage operation of the energy storage supply device.
상기 스마트 서버는 상기 요금정보가 할증요금구간인 경우, 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량 및 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량에 대응하여 상기 신재생 에너지 생성장치 또는 상기 에너지 저장공급장치로부터 상기 가전기기로 에너지가 공급되도록 하고,
상기 에너지 저장공급장치의 에너지 저장운전을 중지하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 5
The smart server may include the home appliance from the renewable energy generation device or the energy storage supply device in response to the generation capacity of the renewable energy generation device and the storage capacity of the energy storage supply device when the fee information is a premium fee period. To provide energy to the device,
Smart grid system for stopping the energy storage operation of the energy storage supply device.
상기 스마트 서버는 상기 요금정보가 할인요금구간인 경우, 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량에 대응하여, 일반전원 및 상기 신재생 에너지 생성장치 중 적어도 하나를 이용하여 상기 에너지 저장공급장치로 에너지가 저장되도록 하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 5
The smart server stores energy in the energy storage supply device using at least one of a general power source and the renewable energy generation device in response to the storage capacity of the energy storage supply device when the fee information is a discounted charge period. Smart grid system to ensure.
상기 스마트 서버는 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 저장용량이 일정값 이하이면, 상기 전력관리서버로 에너지 저장운전 스케줄을 요청하고, 상기 전력관리서버로부터 수신되는 상기 에너지 저장운전 스케줄에 대응하여 상기 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 5
The smart server requests an energy storage operation schedule to the power management server when the storage capacity stored in the energy storage supply device is equal to or lower than a predetermined value, and stores the energy in response to the energy storage operation schedule received from the power management server. Smart grid system that allows energy to be stored in the supply.
상기 가전기기는 상기 요금정보가 할증요금구간이고, 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량 또는 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량이 부족한 경우, 절전운전하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 5
The household electrical appliance is a smart grid system for power saving operation when the charge information is a premium rate period, the generation capacity of the renewable energy generating device or the storage capacity of the energy storage supply device is insufficient.
상기 가전기기는 불필요한 기능의 정지, 소정 동작에 대한 기준값 변경, 조명 조절, 우선순위에 따른 동작제어 및 운전성능의 제어 중 적어도 하나를 수행하여 절전운전하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 9
The home appliance performs a power saving operation by performing at least one of stopping unnecessary functions, changing a reference value for a predetermined operation, lighting control, operation control according to priority and control of driving performance.
상기 가전기기는 상기 요금정보 및 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량에 대응하여, 상기 에너지 저장공급장치에 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장운전을 수행하는 스마트 그리드 시스템. The method of claim 9
The household electrical appliance performs an energy storage operation for storing energy in the energy storage supply device in response to the charge information and the storage capacity of the energy storage supply device.
상기 요금정보가 할인요금구간인 경우, 연결된 가전기기가 공급되는 일반전원을 통해 운전되도록 하고, 상기 에너지 저장정보에 따라 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 소정값 이하인 경우 상기 에너지 저장공급장치에 에너지가 저장되도록 하는 단계; 및
상기 요금정보가 할증요금구간인 경우, 상기 에너지 저장정보에 따라 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 일정값 이상이면 상기 에너지 저장공급장치의 에너지를 상기 가전기기로 공급하여 상기 가전기기가 운전되도록 하는 단계;를 포함하는 스마트 그리드 시스템의 동작방법. Receiving charge information from the power management server and receiving energy storage information of the energy storage supply device;
When the rate information is a discount rate period, the connected home appliance is operated through a general power supply, and when the energy stored in the energy storage supply device is less than a predetermined value according to the energy storage information, energy is stored in the energy storage supply device. To be stored; And
When the rate information is a premium rate section, if the energy stored in the energy storage supply device according to the energy storage information is a predetermined value or more to supply the energy of the energy storage supply device to the home appliance to operate the home appliance Method of operation of a smart grid system comprising a.
상기 요금정보가 할증요금구간인 경우, 상기 에너지 저장정보에 따라 저장된 에너지가 기준값 미만이면, 가전기기가 절전운전하는 단계를 더 포함하는 스마트 그리드 시스템의 동작방법. The method of claim 12,
If the rate information is a premium rate period, if the energy stored according to the energy storage information is less than a reference value, the home appliance operation method further comprising the step of power saving operation.
상기 에너지 저장정보에 대응하여 저장된 에너지가 기준값 미만인 경우, 에너지 저장운전 스케줄을 전력관리서버로 요청하고,
상기 전력관리서버로부터 지정된 새로운 스케줄을 수신하여 상기 스케줄에 따라 에너지 저장운전이 수행되도록 하는 단계를 더 포함하는 스마트 그리드 시스템의 동작방법. The method of claim 12,
If the stored energy corresponding to the energy storage information is less than the reference value, request the energy storage operation schedule to the power management server,
Receiving a new schedule designated from the power management server to perform the energy storage operation according to the schedule further comprises the operation method of the smart grid system.
상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 기준값 이상이면 상기 신재생 에너지 생성장치에서 생성되는 에너지를 가전기기로 공급하여 운전되도록 하는 단계;
상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 일정값 미만으로 부족하면, 상기 신재생 에너지 생성장치와 일반전원을 이용하여 가전기기가 운전하는 단계; 및
상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 일정값 미만으로 부족하고, 상기 요금정보가 할증요금구간인 경우 상기 가전기기가 절전운전하는 단계를 포함하는 스마트 그리드 시스템의 동작방법. Receiving charge information from a power management server and receiving power generation capacity information of a renewable energy generating device;
Supplying energy generated by the renewable energy generating device to a home appliance when the power generation capacity of the renewable energy generating device is greater than or equal to a reference value to operate the home appliance;
When the power generation capacity of the renewable energy generation device is less than a predetermined value, operating by the home appliance using the renewable energy generation device and a general power source; And
When the power generation capacity of the renewable energy generating device is less than a predetermined value, and the fee information is a premium fee section, the operation method of the smart grid system comprising the step of saving power.
에너지 저장공급장치의 에너지 저장정보를 수신하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 에너지 저장정보에 따라, 상기 에너지 저장공급장치의 저장용량이 일정값 미만으로 에너지 저장이 필요한 경우, 상기 신재생 에너지 생성장치에서 생성되는 에너지를 상기 에너지 저장공급장치에 저장하는 단계를 더 포함하는 스마트 그리드 시스템의 동작방법. The method of claim 15,
Receiving energy storage information of the energy storage supply device; Further comprising:
According to the energy storage information, if the storage capacity of the energy storage supply device is required to store energy below a certain value, further comprising the step of storing the energy generated in the renewable energy generating device in the energy storage supply device; Operation method of smart grid system.
상기 요금정보가 할증요금 구간인 경우, 상기 에너지 저장공급장치에 저장된 에너지가 부족한 경우 및 상기 신재생 에너지 생성장치의 발전용량이 부족한 경우 중 적어도 하나의 경우, 절전운전을 설정하고,
불필요한 기능의 정지, 소정 동작에 대한 기준값 변경, 조명 조절, 우선순위에 따른 동작제어 및 운전성능의 제어 중 적어도 하나를 수행하여 절전운전 하는 단계;를 더 포함하는 가전기기의 동작방법. 17. The method of claim 16,
When the rate information is a premium rate section, at least one of the case where the energy stored in the energy storage supply device is insufficient and the generation capacity of the renewable energy generating device is insufficient, and setting the power saving operation,
And performing power saving operation by performing at least one of stopping unnecessary functions, changing a reference value for a predetermined operation, adjusting an illumination, controlling an operation according to priority, and controlling driving performance.
상기 절전운전 단계는, 소정 순서에 따라 절전운전을 단계적으로 수행하고, 절전운전 설정 및 설정 별 운전기록을 저장하는 것을 특징으로 하는 가전기기의 동작방법.
The method of claim 17,
In the power saving operation step, the power saving operation is performed step by step in a predetermined order, the operation method of the home appliance, characterized in that for setting the power saving operation setting and the operation record for each setting.
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