KR100629559B1 - 네트워크용 전력 사용량 관리 장치 - Google Patents

네트워크용 전력 사용량 관리 장치 Download PDF

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KR100629559B1
KR100629559B1 KR1020040088253A KR20040088253A KR100629559B1 KR 100629559 B1 KR100629559 B1 KR 100629559B1 KR 1020040088253 A KR1020040088253 A KR 1020040088253A KR 20040088253 A KR20040088253 A KR 20040088253A KR 100629559 B1 KR100629559 B1 KR 100629559B1
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Abstract

본 발명은 댁내의 전력 사용량 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 댁내의 전기 기기 각각의 동작에 대한 소비전력을 산정하여 댁내의 전력량을 효율적으로 관리되도록 하는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명인 댁내의 전력 사용량 관리 시스템은 통신수단 및 전력 센서를 구비하고, 현재의 동작정보를 상기 전력 센서에 의해 측정된 개별 순시소비전력과 함께 상기 통신수단을 통하여 소정의 네트워크를 통하여 송신하는 하나 이상의 전기 기기와, 이전에 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 저장하고, 저장된 동작정보와 개별 순시소비전력 및 현재 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 기준으로 하여 상기 전기 기기의 각 동작에 따른 소비전력을 산정하는 전력 사용량 관리기로 이루어진다.

Description

네트워크용 전력 사용량 관리 장치{POWER QUANTITY-CONSUMED MANAGING APPARATUS FOR NETWORK}
도 1은 종래 기술에 따른 댁내의 전력 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 댁내의 전력 사용량 관리 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 전력 센서 모듈의 구성도이다.
도 4는 도 2의 에어컨의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전력 사용량 관리 시스템에서 이루어지는 각 전기 기기의 소비전력을 산정하는 방법의 순서도이다.
도 6은 도 5에서 이용되는 소비전력 테이블의 일실시예이다.
도 7은 본 발명에 따른 전력 사용량 관리 시스템에서 이루어지는 전력 관리 방법의 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20: 전력센서모듈 40: 전기 기기
50: 신호선 60: 전송선로
70: 전력 사용량 관리기
본 발명은 댁내의 전력 사용량 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 댁내의 전기 기기 각각의 동작에 대한 소비전력을 산정하여 댁내의 전력량을 효율적으로 관리되도록 하는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적인 댁내의 전력 시스템의 구성이 도 1에 개시된다.
도시된 바와 같이, 전력 시스템은 댁내(10)로 유입되는 전력선에 연결되는 전력계(1)와, 전력계(1)로 연결되어 댁내(10)의 전력을 공급받아 고유 기능을 수행하는 전기 기기인 세탁기(2), 에어컨(3), 전자레인지(4) 및 전기 다리미(5) 등으로 구성된다.
자세하게는, 전력계(1)는 일반적으로 댁내(10)의 전체 전기 기기(2, 3, 4, 5)의 전력량(일반적으로 누진소비전력)을 계측하고, 이 계측된 전력량에 따라 전력공급회사가 전력의 소비요금을 산정하게 된다. 또한, 전력계(1)는 전력의 댁내(10) 유입을 제어하여, 전기 기기(2, 3, 4, 5)를 동시에 온/오프 시킬 수 있다.
여기서, 세탁기(2), 에어컨(3), 전자 레인지(4) 및 전기 다리미(5) 등은 전기에 의해 동작하는 전기 기기의 일실시예로 개시된 것이다. 따라서, 이외에도 전기에 의해 동작되는 다른 종류의 기기 등도 본 명세서의 전기 기기에 포함된다.
이러한 종래 기술에서는, 사용자가 전체 전기 기기(2, 3, 4, 5)에 의해 사용된 전체 누진소비전력만을 확인할 수 있을 뿐이며, 각 전기 기기(2, 3, 4, 5)에 의 해 현재 소비되는 각각의 소비전력을 확인할 수 없다. 또한, 이에 따라 사용자가 소정의 기간 동안의 소비전력에 대한 전기요금을 확인할 수 없다.
또한, 종래 기술에서는, 사용자가 각 전기 기기가 현재 수행중인 동작을 육안으로 확인할 수는 있으나, 이에 따른 소비전력을 확인할 수 없다.
또한, 종래 기술에서는, 사용자가 소비전력의 절감 또는 효율적 사용을 위해 전기 기기를 직접 사용 및 제어할 수 밖에 없다.
이러한 종래 기술의 문제점에 대하여, 본 발명은 댁내의 전기 기기 각각의 소비전력 및/또는 전기 기기의 기능모듈에 따른 소비전력을 산정할 수 있는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기의 동작정보와, 각 순시소비전력 및/또는 전기 요금에 따라 사용자에게 전력 제어를 위한 다양한 방법을 제공할 수 있는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기의 동작정보와, 각 순시소비전력 및/또는 전기 요금에 따라 사용자에 의해 설정되거나 자동적으로 설정된 전력 관리 방법에 따라 전기 기기를 제어할 수 있는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 댁 내외의 환경에 따라 전기 기기의 동작을 제어하여 효율적인 전력 소비를 성취하는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적 으로 한다.
또한, 본 발명은 효율적인 전력 사용량 관리를 위해 각 전기 기기의 기능모듈별로 제어할 수 있는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기 각각의 소비전력 및/또는 전기 기기의 기능모듈에 따른 소비전력을 통하여 각 전기 기기 및/또는 기능모듈의 상태를 확인할 수 있는 댁내의 전력 사용량 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 댁내의 전력 사용량 관리 시스템은 통신수단 및 전력 센서를 구비하고, 현재의 동작정보를 상기 전력 센서에 의해 측정된 개별 순시소비전력과 함께 상기 통신수단을 통하여 소정의 네트워크를 통하여 송신하는 하나 이상의 전기 기기와, 이전에 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 저장하고, 저장된 동작정보와 개별 순시소비전력 및 현재 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 기준으로 하여 상기 전기 기기의 각 동작에 따른 소비전력을 산정하는 전력 사용량 관리기로 이루어진다.
이때, 상기 동작정보는 상기 전기 기기의 현재 동작 중인 개별 기능 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전기 기기는 동작의 변화가 있을 때마다 상기 동작 정보를 상기 전력 사용량 관리기로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동작에 따른 소비전력은 상기 전기 기기의 개별 기능 모듈의 소비전력인 것이 바람직하다.
또한, 상기 시스템은 전체 전기 기기의 순시소비전력을 측정하여 상기 네트워크를 통하여 측정된 전체 순시소비전력을 상기 전력 사용량 관리기로 송신하는 제1 전력 센서 모듈를 추가적으로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 시스템은 상기 개별 순시소비전력의 합과, 상기 전체 순시소비전력을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 상기 산정된 기능모듈의 소비전력의 신뢰성을 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 시스템은 통신 수단을 구비하지 않은 전기 기기와, 상기 전기 기기와 상기 네트워크 간에 연결되어 상기 전기 기기의 순시소비전력을 상기 전력 사용량 관리기로 송신하는 제2 전력 센서 모듈을 추가적으로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 센서 모듈은 순시소비전력을 측정하는 전력수단과, 상기 측정된 순시소비전력을 상기 전력 사용량 관리기로 송신하는 송신수단으로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 소정의 기간 동안의 상기 전기 기기의 누진소비전력으로 전기 요금을 산정하여 사용자에게 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전기 요금에 따라 상기 전기 기기의 최적 사용 방법을 사용자에게 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 최적 사용 방법은 상기 전기 기기의 개별 기능 모듈의 사용 방법 을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 최적 사용 방법은 상기 전기 기기의 사용 시각을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 시스템은 설치된 장소의 환경 정보를 취득하는 실내 환경 센서와 실외 환경 센서를 추가적으로 구비하고, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 실내 환경 센서 및 실외 환경 센서로부터의 환경 정보에 따라 상기 전기 기기를 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전기 기기의 개별 기능 모듈 중에서 공조 기능 모듈이 과운전되지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명인 댁내의 전력 사용량 관리 시스템은 통신수단 및 전력 센서를 구비하고, 현재의 동작정보 및 개별 순시소비전력을 상기 통신수단을 통하여 소정의 네트워크를 통하여 송신하는 하나 이상의 전기 기기와, 상기 네트워크를 통하여 동작 정보와 개별 순시소비전력을 수신하고, 상기 전기 기기에 대하여 소정의 기간 동안의 누진소비전력을 산정하고, 상기 누진소비전력과 상기 전기 기기의 동작정보를 사용자에게 제공하는 전력 사용량 관리기로 이루어진다.
또한, 상기 시스템은 통신 수단을 구비하지 않은 전기 기기와, 상기 전기 기기와 상기 네트워크 간에 연결되어 상기 전기 기기의 순시소비전력을 상기 전력 사용량 관리기로 송신하는 전력 센서 모듈을 추가적으로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전기 기기의 누진소비전력이 소정의 공급전력 피크값 이상이면 전력 관리 방법을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전력 관리 방법에 따라 상기 전기 기기의 전체 또는 부분 기능을 중단시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전력 관리 방법을 수행할 때 소정의 우선순위에 따라 상기 전기 기기의 전체 또는 부분 기능을 중단시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동작정보는 상기 전기 기기의 현재 동작 중인 개별 기능모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전기 기기의 개별 기능모듈을 중단시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 누진소비전력에 따라 전기요금을 산정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 사용량 관리기는 상기 전기요금이 소정의 전기요금 피크값 이상이면 상기 사용자에게 상기 전기 기기의 사용제한 메시지를 제공하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 댁내의 전력 사용량 관리 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 전력 사용량 관리 시스템은 댁내(100)로 유입되는 전력선에 연결되어, 소비전력을 계측하고 전력선을 통하여 전력 사용량 관리기(70)로 계측된 소비전력을 송신하는 전력센서모듈(20)과, 전력센서모듈(20)로 연결되어 댁내(100)의 전력을 공급받아 고유 기능을 수행하고, 현재 동작 중인 기능모듈을 포함하는 동작정보 및/또는 개별 순시소비전력을 전력 사용량 관리기(70)로 송신하는 전기 기기인 세탁기(30), 에어컨(40), 전자레인지(50) 및 전기 다리미(60)와, 댁내(100)의 전력선에 연결되어 전력센서모듈(20)로부터의 소비전력과 전기 기기(30, 40, 50)로부터 수신된 동작정보 및/또는 개별 순시소비전력에 따라 각 전기 기기의 소비전력 및/또는 전기 기기의 기능모듈의 소비전력을 산정하는 전력 사용량 관리기(70)로 이루어진다.
자세하게는, 전력센서모듈(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 댁내(100)로 유입된 전력선에 연결되어 소비전력을 계측하는 전력량 측정수단(21)과, 이 계측된 소비전력을 전력선(일종의 네트워크)을 통하여 소정의 데이터 포맷의 형태(예를 들면, LnCP 프로토콜에 따른 데이터)로 전력 사용량 관리기(70)로 송신하는 송신수단(22)으로 이루어진다. 이러한 전력센서모듈(20)은 종래의 전력계(1)와, 이 전력계(1)에 연결되어 계측된 소비전력을 전력선을 통하여 송신할 수 있는 송신수단(예를 들면, 전력선 모뎀 등)으로 구성되어 현재 설치된 전력계(1)를 활용할 수도 있으며, 종래의 전력계(1)를 대신하여 전력량 측정수단(21)과, 송신수단(22)의 일체형으로 구성될 수도 있다.
또한, 송신수단(22)은 전력량 측정수단(21)으로부터 전력 및 소비전력을 인가받아 전력선을 통하여 전송하여, 전기 기기(30, 40, 50, 60) 및 전력센서모듈(20a) 및 전력 사용량 관리기(70)에 전력을 공급하고, 소비전력을 전력 사용량 관리기(70)에 전송한다. 또는, 도시되지 않았으나, 전력량 측정수단(21)을 통과한 전력이 송신수단(22)을 거치지 않고 댁내의 전력선에 바로 공급되도록 하고, 송신수단(22)으로는 소비전력만을 송신하도록 구성될 수도 있다.
또한, 전력령 측정 수단(21)은 제1전력선을 통하여 전력을 수신하고, 제2전력선을 통하여 출력할 수도 있고, 제2전력선을 통하여 전력을 수신하고, 제1전력선을 통하여 출력할 수도 있다.. 예를 들면, 댁내(100)로 유입되는 전력선이 제1전력선이면, 댁내(100)의 전력선이 제2전력선이 되어, 제1전력선으로 인가된 전력이 제2전력선을 통하여 댁내(100)로 인가된다. 또한, 전기 다리미(60)에 연결되는 전력선이 제1전력선이 되고, 댁내(100)의 전력선이 제2전력선이 되어, 제2전력선으로 인가된 전력이 제1전력선을 통하여 전기 다리미(60)에 공급된다. 이때, 전력은 송신수단(22)을 통과하지 않도록 하며, 다만 송신수단(22)의 동작을 위한 전원 공급은 이루어지도록 한다.
다음으로, 전기 기기인 세탁기(30), 에어컨(40), 전자레인지(50)는 댁내(100)의 전력선에 연결되어 전력을 공급받고, 이들 전기 기기는 이 전력선을 통하여 전력 사용량 관리기(70)와 통신이 가능하도록 하는 통신모듈(예를 들면, 전력선 모뎀)과, 현재 자신이 소비하는 전력을 측정하는 전력 센서를 구비한다.
이러한 전기 기기의 구성으로, 도 4는 도 2의 에어컨의 개략 구성도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 에어컨(40)은 전체 송풍 및/또는 냉방 싸이클을 제어하는 컨트롤러(41)와, 전력선에 연결되어 컨트롤러(41)와 전력 사용량 관리기(70) 간의 통신을 가능하게 하는 통신모듈(42)과, 실외기의 동작을 수행하는 실외기 팬모터(43)와, 실내기의 동작을 수행하는 실내기 팬모터(44)와, 전체 에어컨(40)에서 소비되는 전력을 측정하여 개별 순시소비전력을 컨트롤러(41)에 인가하는 전력 센서(45) 등으로 이루어진다.
여기서, 실외기 팬모터(43), 실내기 팬모터(44) 및 전력 센서(45) 등은 본 명세서에서 기능모듈로 언급되며, 이 기능모듈은 소정의 동작을 수행하여 소정의 크기의 소비전력을 사용하는 것을 나타낸다. 이때, 컨트롤러(41) 자체도 하나의 기능모듈이 된다. 기본적으로, 하나의 기능을 수행하는 것은 하나의 기능모듈로 구별된다. 예를 들면, 실외기 팬모터(43)의 동작이 하나의 동작이면 하나의 기능모듈이 된다. 다만, 고속 동작 및 저속 동작으로 동작하면 서로 다른 소비전력을 사용하게 되는 경우에는, 동일한 기능을 수행하나 두개의 기능모듈로 구별될 수도 있다.
다른 전기 기기인 세탁기(30), 전자레인지(50)도 상술된 에어컨(40)에서와 같이, 그 기능동작에 따라 단일 또는 복수의 기능모듈로 구성되며, 통신모듈을 구비한다. 이들 통신모듈(42)은 전기 기기의 제조 시에 내부에 장착되는 내장형이거나, 이미 제조된 전기 기기로 소정의 단자를 연결하여 통신을 가능하게 하는 외장형 등이 가능하다.
도 2에서 전기 다리미(60)는 일반적으로 다른 전기 기기인 세탁기(30), 에어컨(40) 및 전자레인지(50)와는 달리, 작은 크기와 열의 발생 등으로 도 4에서 개시된 통신모듈과 같은 통신수단을 장착하는 것이 어렵다. 이렇게 통신수단이 기술적으로나, 비용적으로 또는 사용자의 편리를 위해 구비되지 않은 전기 기기는 도 2에 도시된 바와 같이, 전력을 상술된 바와 같이 전력센서모듈(20a)을 통하여 직접 공급받도록 한다. 이 전력센서모듈(20a)은 전기 다리미(60)의 온/오프 상태에 따라 전력량 측정 수단(21)을 통하여 소비전력을 측정하고, 송신수단(22)을 통하여 소비전력을 전력 사용량 관리기(70)로 송신한다. 즉, 전력센서모듈(20a)은 소비전력을 전력선을 통하여 송신할 때, 이 소비전력은 전기 다리미(60)가 온/오프되었음을 나타내는 동작정보의 역할도 수행한다. 이에 전력 사용량 관리기(70)는 소비전력의 수신 또는 크기를 통하여 전기 다리미(60)의 동작을 판단한다. 여기서, 전력센서모듈(20a)은 상술된 전력센서모듈(20)과 동일한 구성을 지닌다.
다음으로, 전력 사용량 관리기(70)는 댁내(100)의 전체 전력 사용량을 관리하기 위해 전력선과 같은 범용 네트워크를 통하여 전기 기기(30, 40, 50) 및 전력센서모듈(20, 20a)과 통신가능한 일종의 네트워크 관리기이다. 이러한 전력 사용량 관리기(70)는 개인용 컴퓨터 또는 셋탑 박스 또는 소정의 전기 기기(예를 들면, 냉장고 등)에 내장된 통신 장치일 수도 있다. 또한, 전력 사용량 관리기(70)는 외부의 네트워크(예를 들면, 인터넷망과 같은 전용 네트워크)에 연결되어 통신이 가능하다.
이 전력 사용량 관리기(70)는 실제적으로 적어도 하나 이상의 컨트롤러와, 전력선 통신(즉, 범용 네트워크 통신) 및 외부 네트워크와의 통신(즉, 전용 네트워크 통신)을 위한 통신 인터페이스와, 수신된 동작정보와 순시소비전력을 저장하는 저장수단 등으로 이루어지고, 이들 구성요소 간의 데이터 흐름에 의해 본 발명에 따른 전력 관리가 이루어지나, 이러한 데이터 흐름은 본 발명이 속하는 기술 분야에 익숙한 사람에게는 명백하게 인식되는 것이므로, 상세한 설명은 이루어지지 않는다.
이 전력 사용량 관리기(70)는 본 발명에 따른 전력 관리가 이루어지기 이전에, 댁내(100)의 전력선에 연결된 전기 기기(30, 40, 50, 60) 및 전력센서모듈(20, 20a)에 대한 정보를 저장하고 있으며, 이들을 구별하는 식별번호(예를 들면, 번지 정보, 제품 정보 등)를 함께 저장하고 있다.
추가적으로, 전력 사용량 관리 시스템은 댁 내외에 환경정보를 취득하는 실내 환경 센서(미도시)와 실외 환경 센서(미도시)를 구비할 수 있다. 이 실내 환경 센서와 실외 환경 센서는 댁 내외의 환경정보를, 예를 들면, 현재 온도, 습도, 건도, 풍속 등을 측정하여 전력 사용량 관리기(70)로 송신한다. 이에 전력 사용량 관리기(70)는 이들 환경정보에 그 기능이 밀접한 관련이 있는 전기 기기(예를 들면, 에어컨(40), 냉장고 등)의 전체 및/또는 부분 기능을 제어하여, 효율적인 전력 사용이 되도록 할 수도 있다.
특히, 전기 기기 중에서 공조기(즉, 공조 기능모듈)를 구비하는 경우, 댁내 온도 및 댁외 온도에 따라 그 기능을 적절하게 제어하게 되면, 전력 사용을 감소시킬 수 있게 된다. 예를 들면, 댁내 온도와 댁외 온도의 차이가 커서 에어컨(40)의 냉방 동작을 약화시키거나 송풍 동작으로 변경할 필요가 있을 경우에, 전력 사용량 관리기(70)가 이러한 상황을 반영하는 환경정보에 따라, 에어컨(40)의 동작을 제어하여, 에어컨(40)이 과운전하여 전력이 비효율적으로 소비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 전력 사용량 관리 시스템에서 이루어지는 각 전기 기기의 소비전력을 산정하는 방법의 순서도이다.
자세하게는, 단계(S51)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 전력센서모듈(20, 20a)로부터 순시소비전력을 수신한다. 이때, 전력 사용량 관리기(70)는 전력센서모 듈(20, 20a)로부터의 송신을 대기하거나, 능동적으로 각 전력센서모듈(20, 20a)에게 현재의 순시소비전력을 요청하여 수신할 수 있다.
이때, 전력센서모듈(20, 20a)은 순시소비전력에 변화가 소정의 크기 이상일 때, 및/또는 소정의 시간 간격으로, 및/또는 전력 사용량 관리기(70)로부터의 요청이 있을 때에 순시소비전력을 전력 사용량 관리기(70)로 송신한다.
단계(S52)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 각 전기기기(30, 40, 50)로부터 현재 동작 중인 기능(또는 기능모듈)에 대한 동작정보 및/또는 개별 순시소비전력을 수신한다. 이때, 전력 사용량 관리기(70)는 동작정보 및/또는 개별 순시소비전력을 수신하지 못하면 단계(S51)로 진행하여 순시소비전력을 수신하거나, 소정의 시간 동안 동작정보를 수신할 때까지 대기한다. 또는, 전력 사용량 관리기(70)는 능동적으로 각 전기 기기(30, 40, 50)에게 현재의 동작정보 및/또는 순시소비전력을 요청하여 수신할 수 있다.
또한, 전기 기기(30, 40, 50)는 각각의 동작이 개시될 때 및 소정의 시간 간격으로 동작정보 및 개별 순시소비전력을 송신하거나, 전력 사용량 관리기(70)로부터의 동작정보 및 개별 순시소비전력의 요청이 있을 때, 또는 기능모듈의 동작에 변화가 있을 때에 그에 따른 동작정보 및 개별 순시소비전력을 송신할 수 있다.
이러한 동작 정보 및 개별 순시소비전력은 전력 센서 모듈(20, 20a)로부터 수신된 순시소비전력에 직접적으로 대응되는 것이어야 하므로, 전력 사용량 관리기(70)는 단계(S51)와 (S52)를 적절한 순서로 수행할 수 있다.
단계(S53)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 수신된 각 전기 기기(30, 40, 50, 60)별로 및/또는 기능모듈별로 동작정보와, 개별 순시소비전력 및/또는 순시소비전력을 소정의 소비전력 테이블에 기록한다. 이러한 기록은 소정의 저장수단에 저장하는 것으로 이루어진다.
이 소비전력 테이블의 상세한 실시예는 도 6에 개시된다. 도시된 바와 같이, 가로축은 전기 기기(예를 들면, 세탁기, 에어컨, 전자레인지 등)와, 그 기능모듈인 (M1, M2, M3)이 개시되고, 세로축은 동작정보가 수신된 회수를 의미하며, 이때의 개별 순시소비전력(단위: 와트, W)이 가장 우측 열에 개시된다. 예를 들면, 제1회의 동작 정보는 세탁기의 기능모듈(M1)이 동작하고, 이때의 순시소비전력은 300W이다.
단계(S54)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 다수의 회수의 동작 정보와 이에 대응하는 개별 순시소비전력으로 소정의 연립방정식을 구성하여 각 전기 기기별 및 각 기능모듈별 소비전력(또는 순시소비전력)을 산정한다. 즉, 각 회수에서 하나의 연립 방정식이 만들어지므로, 각 기능모듈(M1 내지 M3)에 관한 이들 연립 방정식을 생성하여, 소정의 연산 알고리즘에 따라 각 기능모듈(M1 내지 M3)의 소비전력을 연산할 수 있다. 예를 들면, 제1회에서의 연립방정식은 M1=500이고, 제2회에서의 연립방정식은 M1+M2+M3=400이고, 제3회에서의 연립방정식은 M3=50과 같이 된다.
이에 따라, 그 결과로 도 6의 소비전력 테이블의 최하단의 결과란에 각 기능모듈(M1 내지 M3)의 소비전력이 산정된다.
이러한 각 전기 기기의 기능모듈에 따른 소비전력은 각 전기 기기의 동작정보와 이에 대응하는 개별 순시소비전력 간의 연립방정식을 통하여 산정될 수 있다. 이렇게 산정된 기능 모듈들의 소비전력은, 소정의 회수에서의 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 동작 정보에 따른 전체 순시소비전력의 산출 근거가 되며, 이렇게 산출된 전체 순시소비전력과, 이 회수에서의 전력센서모듈(20)로부터 송신된 전체의 순시소비전력은 서로 동일하여야 한다. 이러한 동일성에 대한 판단이 추가적으로 수행되어, 각 산정된 기능모듈들의 소비전력의 값에 대한 신뢰성이 확보될 수 있다. 만약 동일하지 않으면, 전력 사용량 관리기(70)는 이렇게 산정된 기능모듈의 소비전력을 폐기하고, 새롭게 산정할 수도 있다. 또한, 이러한 불일치는 댁내(100)에서 전력센서를 구비하지도 않고, 전력센서모듈(20a)과 연결되지 않은 전기 기기가 설치된 경우에도 야기되므로, 이러한 불일치를 사용자에게 알릴 수도 있다.
이때, 전력 사용량 관리기(70)는 소정의 전력 센서를 내장하여 자신에 의해 소비되는 소비전력을 계측하며, 자신의 기능 모듈에 따른 소비전력을 상술된 방법과 동일하게 산정할 수 있다. 따라서, 전체 순시소비전력은 전력 사용량 관리기(70)의 소비전력과, 상기 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 소비전력으로 이루어진다. 다만, 댁내의 전기 기기(30, 40, 50, 60)에 대한 제어에 중점을 두고 설명하기 위해, 이 전력 사용량 관리기(70)의 소비전력에 대한 설명이 제외되었을 뿐이다. 이후의 명세서에서, 전체 순시소비전력 및 누진소비전력에 대한 설명에서 이 전력 사용량 관리기(70)의 소비전력이 고려되지 않은 것으로 설명되었을지라도, 이것은 설명의 편의를 위한 것이므로, 실제적으로 고려되는 것으로 이해되어야 한다.
단계(S55)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 전력선에 연결된 댁내(100)의 모든 전기 기기 및/또는 기능모듈의 소비전력을 산정하였는지를 판단하여, 만약 그렇 지 않으면 단계(S51)로 진행한다. 만약 모두 산정되었으면, 단계(S56)로 진행하여 소비전력 테이블을 저장하고, 종료한다.
상술된 바와 같이, 전력 사용량 관리 시스템은 댁내(100)의 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 소비전력을 각 기능모듈(M1 내지 M3)의 소비전력을 사용하여 산정한다. 이에, 전력 사용량 관리기(70)는 각 기능모듈(M1 내지 M3)의 소비전력을 인지하고 있으므로, 만약 어떤 회수에서 소비전력이 동작 중인 기능모듈의 소비전력의 합보다 크거나 작은 것을 발견하면, 이때 특정 전기 기기의 기능모듈에 과부하가 야기되거나 다른 고장이 생긴 것으로 판단하여, 이에 대한 메시지를 사용자에게 제공할 수도 있다. 또한, 전력 사용량 관리기(70)는 상술된 방법의 연립 방정식을 통하여 기저장된 기능모듈의 소비전력과 상이한 소비전력을 사용하는 이 과부하 또는 고장과 관련된 기능모듈을 찾을 수 있으며, 이 기능모듈 및/또는 전기 기기에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 전력 사용량 관리 시스템에서 이루어지는 전력 관리 방법의 순서도이다.
자세하게는, 단계(S71)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 사용자로부터 전력 관리 방법을 입력받는다. 이러한 입력 과정은 전력 사용량 관리기(70)에 장착된 입력수단을 통하여 이루어지거나, 다른 전기 기기에 장착된 입력수단을 통하여 이루어진 후, 이 입력된 전력 관리 방법을 수신하는 방법으로 이루어질 수 있다. 또한, 전력 사용량 관리기(70)는 사용자로부터의 전력 관리 방법에 대한 입력이 없는 경우, 자동적으로 설정된 전력 관리 방법이 있으면, 이 전력 관리 방법에 따라서 제 어 동작을 수행하거나, 또는 그렇지 않으면 별도의 제어 동작을 수행하지 않을 수도 있다.
여기서, 전력 관리 방법은 예를 들면, 전기요금 피크값을 설정하고, 현재의 전기 요금이 이 전기요금 피크값 내에서 이루어지도록 하는 제1 최적 사용 방법이거나, 또는 소정의 공급전력 피크값을 설정하고, 소정 기간의 누진소비전력이 이 공급전력 피크값 내에서 이루어지도록 하는 제2 최적 사용 방법일 수 있다.
상세하게는, 제1 최적 사용 방법으로, 전력 사용량 관리기(70)가 각 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 최적 사용 방법(예를 들면, 각 기능모듈별 사용 방법으로 실내 온도가 28도 이상인 경우에만 냉각 싸이클을 동작시키고, 그 이하의 온도에서는 송풍 싸이클을 동작시키는 것, 또는 전기 요금이 저렴한 시간대에 전기 기기를 사용하도록 하는 것 등)으로 제어하도록 하는 것이다.
또한, 제2 최적 사용 방법으로, 전력 사용량 관리기(70)가 각 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 순시소비전력을 조절하기 위해, 전기 기기(30, 40, 50, 60) 전체의 동작을 중단시키거나, 그 부분 동작(즉, 기능모듈)을 중단시키는 것이다. 예를 들면, 에어컨(40)의 냉각 싸이클의 작동온도를 상승시켜서 실내기 팬모터(43)의 동작을 중단시키거나, 보일러의 작동온도를 하강시켜서 전에 보일러의 동작을 중단시키거나, 또는 텔레비전의 동작을 중단시키는 것이다. 다만, 이때의 동작의 중단은 사용자의 사용 상의 또는 시스템의 안정성 상의 우선순위가 정해진다. 예를 들면, 냉장고와 같이 일정 온도를 반드시 유지해야 하는 것은 우선순위가 낮게 하고, 전기 다리미와 같이 그 사용을 미룰 수 있는 것은 우선순위가 높게 할 수 있고, 또한 댁 내(100)의 보안 시스템의 경우 항상 작동 중이어야 하므로 우선순위가 더욱 낮게 하여, 그 우선순위가 높은 순서에 따라 전기 기기의 전체 또는 부분적 기능을 중단시키게 된다.
상술된 제1 및 제2 최적 사용 방법은 전력 관리 방법의 일실시예일 뿐이며, 함께 적용될 수도 있다. 또한, 이 전력 관리 방법은 단순하게 현재의 전기요금 및/또는 누진소비전력을 사용자에게 제공하거나, 현재 동작 중인 전기 기기의 목록을 제공하여 사용자로 하여금 소정의 동작을 제어하도록 안내만 할 수도 있다.
단계(S72)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 전력센서모듈(20, 20a) 및/또는 전기 기기(30, 40, 50)의 전력 센서(45)로부터 순시소비전력을 수신하고, 단계(S73)에서 전체 전기 기기(30, 40, 50, 60)의 소정의 기간동안의 누진소비전력을 산정한다. 이때의 소정의 기간은 과월에 과금의 기준일 이후로부터 현재까지의 기간을 일반적으로 의미하나, 사용자가 정한 별도의 기간(예를 들면, 3일 또는 1주)일 수도 있다.
단계(S74)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 산정된 누진소비전력을 통하여 현재까지 과금된 전기요금을 산정한다. 이러한 전기요금 산정을 위해, 전력 사용량 관리기(70)는 누진소비전력을 통하여 전기요금을 산정하는 알고리즘을 저장하고 있거나, 외부의 네트워크를 통하여 전력공급회사의 서버(미도시)에 접속하여 누진소비전력을 송신하고, 이 서버에서 산정된 전기요금을 수신하는 방법으로 전기요금을 확인할 수도 있다. 이때의 전기요금은 확정 전기요금일 수도 있고 예상 전기요금일 수도 있다.
단계(S75)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 현재의 전기요금을 기설정된 전기요금 피크값과 비교한다. 만약 현재의 전기요금이 전기요금 피크값과 같거나 더 크면 단계(S76)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S77)로 진행한다.
단계(S76)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 저장된 전력 관리 방법에 따라 전기 기기(30, 40, 50, 60)를 제어한다.
단계(S77)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 누진소비전력과 기설정된 공급전력 피크값을 비교한다. 만약 누진소비전력이 공급전력 피크값과 같거나 더 크면, 단계(S76)로 진행하여 전력 관리 방법에 따른 제어를 수행하고, 그렇지 않으면 단계(S78)로 진행한다.
단계(S78)에서, 전력 사용량 관리기(70)는 현재의 누진소비전력 및/또는 전기요금을 사용자에게 제공한다.
상술된 단계(S75), (S77)은 그 순서가 서로 바뀌어도 무방하며, 그 단계 중에서 사용자의 선택에 따라 하나의 단계만이 수행될 수도 있다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
이러한 구성의 본 발명은 댁내의 전기 기기 각각의 소비전력 및/또는 전기 기기의 기능모듈에 따른 소비전력을 산정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기의 동작정보와, 각 순시소비전력 및/또는 전기 요금에 따라 사용자에게 전력 제어를 위한 다양한 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기의 동작정보와, 각 순시소비전력 및/또는 전기 요금에 따라 사용자에 의해 설정되거나 자동적으로 설정된 전력 관리 방법에 따라 전기 기기를 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 댁 내외의 환경에 따라 전기 기기의 동작을 제어하여 효율적인 전력 소비를 성취하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 효율적인 전력 사용량 관리를 위해 각 전기 기기의 기능모듈별로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 댁내의 전기 기기 각각의 소비전력 및/또는 전기 기기의 기능모듈에 따른 소비전력을 통하여 각 전기 기기 및/또는 기능모듈의 상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 개별 순시소비전력을 측정하는 전력 센서와;
    하나 이상의 전기 기기와의 통신을 수행하는 통신모듈과;
    현재의 동작정보와, 상기 개별 순시소비전력을 상기 통신모듈을 통하여 상기 전기 기기로 전송하도록 하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크용 전기 기기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작정보는 현재 동작 중인 개별 기능 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전기 기기.
  3. 하나 이상의 전기 기기와 연결되어 상기 전기 기기의 동작정보와 개별 순시소비전력을 수신하는 통신수단과;
    이전에 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 저장하는 저장수단과;
    저장된 동작정보와 개별 순시소비전력 및 현재 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 기준으로 하여 상기 전기 기기의 각 동작에 따른 소비전력을 산정하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 동작정보는 상기 전기 기기의 현재 동작 중인 개별 기능 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  5. 삭제
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 통신수단을 통하여 상기 전기 기기로부터 전체 순시소비전력을 수신하고, 상기 개별 순시소비전력의 합과, 상기 전체 순시소비전력을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 상기 산정된 기능모듈의 소비전력의 신뢰성을 판단하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 전기 기기로부터 순시소비전력만을 수신하여 상기 전기 기기의 동작을 판단하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  8. 삭제
  9. 제3항에 있어서, 상기 제어수단은 소정의 기간 동안의 상기 전기 기기의 누진소비전력으로 전기 요금을 산정하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 전기 요금에 따라 상기 전기 기기의 최적 사용 방법을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 하나 이상의 전기 기기와 연결되어 상기 전기 기기의 동작정보와 개별 순시소비전력을 수신하는 통신수단과;
    이전에 수신된 동작정보와 개별 순시소비전력을 저장하는 저장수단과;
    상기 전기 기기에 대하여 소정의 기간 동안의 누진소비전력을 산정하고, 상기 누진소비전력과 상기 전기 기기의 동작정보를 사용자에게 제공하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 전기 기기의 누진소비전력이 소정의 공급전력 피크값 이상이면 전력 관리 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 전력 관리 방법에 따라 상기 전기 기기의 전체 또는 부분 기능을 중단시키는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 전력 관리 방법을 수행할 때 소정의 우선순위에 따라 상기 전기 기기의 전체 또는 부분 기능을 중단시키는 것을 특징으로 하는 네트워크용 전력 사용량 관리 장치.
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