KR101732628B1 - 소비 전력 제어를 위한 전력관리장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전력관리네트워크와 통신하는 통신부; 및 전력 제한량을 결정하고, 상기 전력관리네트워크에 연결된 전자 기기에 할당할 기기별 제한량을 결정한 후, 상기 기기별 제한량을 포함하는 전력 제한 요청을 상기 전자 기기에 전송하고, 상기 전력 제한 요청에 대한 응답을 수신하고, 그리고 상기 수신된 응답에 근거하여 상기 전력관리네트워크의 전력사용량을 제어하는 제어부를 포함하는 전력관리장치를 제공한다.

Description

소비 전력 제어를 위한 전력관리장치 및 그 동작 방법{POWER MANAGEMENT APPARATUS FOR CONTROLLING CONSUMPTION POWER AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
본 발명은 소비 전력을 제한하여 제한된 소비 전력 내에서 동작하도록 전자 기기를 제어하는 전력관리장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 에너지 절약 및 효율화가 문제되고 있는 상태에서 전력수요처에서의 전력사용의 효율화를 위한 지능형 전력망(스마트 그리드)의 도입이 큰 이슈가 되고 있으며, 이러한 지능형 전력망이 도입되면 전력수요에 따라서 전력요금이 달라지는 변동요금제가 도입될 수 있다.
이러한 추세에 따라, 가정에서 사용되는 다양한 전자 기기를 스마트 그리드의 도입과 관련하여 효율적으로 제어할 수 있는 기술의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 과제는, 동작에 소요되는 소비 전력에 대한 제한 요청을 수신하고, 그에 따라 결정되는 동작 전력에 따라 동작하는 전자 기기 및 전자 기기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 의하면, 전력관리네트워크와 통신하는 통신부; 및 전력 제한량을 결정하고, 상기 전력관리네트워크에 연결된 전자 기기에 할당할 기기별 제한량을 결정한 후, 상기 기기별 제한량을 포함하는 전력 제한 요청을 상기 전자 기기에 전송하고, 상기 전력 제한 요청에 대한 응답을 수신하고, 그리고 상기 수신된 응답에 근거하여 상기 전력관리네트워크의 전력사용량을 제어하는 제어부를 포함하는 전력관리장치가 개시된다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 복수의 전자기기들을 포함하는 전력관리네트워크의 전력 소비를 제어하는 전력관리장치가 제공된다. 상기 전력관리장치는, 디스플레이부; 상기 전력관리네트워크와 통신하는 통신부; 및 상기 복수의 전자기기들에서 수행되는 동작들을 상기 디스플레이부를 통해 표시하고, 상기 동작들 중 선택된 적어도 하나의 동작을 열화시키거나 중지시키는 제어신호를 상기 선택된 적어도 하나의 동작을 수행하는 전자기기로 전송하는 제어부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위항, 본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 복수의 전자기기를 포함하는 전력관리네트워크의 전력 소비를 제어하는 전력관리장치가 개시된다. 상기 전력관리장치는 상기 전력관리네트워크와 통신하는 통신부; 및상기 복수의 전자기기 중 하나인 제1 전자기기로부터 전력 재할당 요청을 수신하고, 상기 복수의 전자기기에 대한 필요전력 및 할당된 동작 전력에 근거하여 선택하고, 그리고 상기 선택된 제2 전자기기에 전력 제한 요청을 송신하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 네트워크에 연결되어 있는 전자 기기들에 의한 소비 전력을 관리함으로써, 전력관리가 손쉽게 이루어질 수 있게 된다.
둘째, 네트워크에 할당된 소비 전력을 기초로 하여, 네트워크에 연결되어 있는 각 전자기기들에 할당할 소비 전력을 할당함으로써, 네트워크 전체에 의해 소비되는 전력량을 효과적으로 제어할 수 있게 된다.
셋째, 하나의 전자기기에 할당된 소비 전력에 변경이 필요한 경우, 네트워크에 연결되어 있는 다른 전자기기로부터 여유 전력을 확보할 수 있게 됨으로써, 더욱 효과적이고 효율적으로 네트워크에 할당된 소비전력의 범위 내에서 네트워크가 동작할 수 있도록 할 수 있게 된다.
도 1은 스마트 그리드의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전려고간리네트워크를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력관리네트워크에 연결되는 에너지관리장치의 블록 구성도이다.
도 4는 전력관리네트워크에 연결되는 전자기기 중 하나인 DTV의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 진행되는 협상절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 에너지관리장치가 사용자에게 우선순위를 질의하기 위한 사용자 인터페이스를 표시하고 있는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 에너지관리장치가 사용자에게 정지할 전자기기를 질의하기 위한 사용자인터페이스를 표시하고 있는 것을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의해 전자 기기가 전력 제한 동작을 수행하는 것을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의하여 전자 기기가 전력의 재할당을 요청하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지관리장치가 전력관리네트워크에 연결된 전자 기기의 전력 소모를 감시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
<전체 시스템 구성>
도 1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생 에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.
그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 사무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 전력관리네트워크(Home Area Network, HAN)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 하이브리드 전기자동차(Plug in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 자체적으로 생산하여 전기를 자체 공급할 수 있고, 남는 전기는 외부에 되팔 수도 있다.
그리고, 사무실이나 가정에는 스마트 계측장치 및/또는 스마트 서버가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전력요금을 실시간으로 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전력요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전력요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.
한편, 상기 발전소, 전력소, 저장장치 및 수요처는 양방향 통신이 되기 때문에 수요처에서 일방적으로 전기를 받도록 하는 것만을 떠나서, 수요처의 상황을 저장장치, 전력소, 발전소로 통지함으로써 수요처의 상황에 맞게 전기 생산 및 전기 분배를 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 스마트 그리드에서는 수요처의 실시간 전력관리 및 소요전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지관리장치(Energy Management System , EMS) 및 전력의 소모량을 실시간으로 계측하는 계측장치(Advanced Metering infrastructure , AMI)가 중추적인 역할을 담당한다.
여기서 스마트 그리드 하에서의 계측장치는 오픈 아키텍쳐를 근거로 하여 소비자를 통합하려는 기반기술로서 소비자에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
여기서, 오픈 아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다.
따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 “가격 대 장치(Prices to Devices)”와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능하게 한다.
즉, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지관리장치(EMS)를 통하여 중계되며, 에너지관리장치(EMS)는 각 전기장치와 통신을 하며 이를 제어하므로 사용자는 에너지관리장치(EMS)를 보고 각 전기장치의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전력요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
여기서 에너지관리장치(EMS)는, 사무실이나 가정에서 사용되는 로컬에너지관리장치(EMS)와, 상기 로컬에너지관리장치(EMS)와 양방향 통신을 하여 로컬에너지관리장치(EMS)에서 취합된 정보를 처리하는 중앙에너지관리장치(EMS)로 구성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 에너지관리장치(EMS)로 명명하여 설명하지만, 에너지관리장치는 스마트 서버(Smart server), 스마트 홈 서버(Smart Home Server), 전력관리서버(Power Managing Server), 홈 서버(Home Server) 및 기타 다른 유사한 다른 이름으로 불릴 수 있다.
스마트 그리드에서 공급자와 수요자간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, “실시간 전력망 반응”을 현실화시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(Peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.
도 2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력관리네트워크(10)를 도시한 것이다.
상기 전력관리네트워크(10)는 각 가정에 공급되는 전력 및 전력요금을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장치(스마트 미터)(20) 또는 에너지관리장치(EMS)(30)를 포함한다.
여기서 전력요금은 시간당 요금제를 기준으로 하여 과금될 수 있으며, 전력 소모량이 급격하게 증대되는 시간구간에서는 시간당 전력요금이 비싸지게 되거나, 전력소모량이 상대적으로 적은 심야 시간구간과 같은 때에는 시간당 전력요금이 저렴해질 수 있다.
여기서, 상기 에너지관리장치(30)는 현재의 전기 소모상태 및 외부의 환경(온도, 습도)을 표시하는 화면(33a)을 구비하고, 사용자의 조작이 가능한 입력 버튼(32) 등을 구비한 단말기 형태로 마련될 수 있다.
상기 에너지관리장치(30) 또는 상기 계측장치20)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 DTV(Digital Television, 100), 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨, 조명장치, 차광장치, 식기세척기, 조리기기, 홈서버 또는 개인용 컴퓨터(Personal computer)와 같은 전자 기기와 연결되어, 이들과 양방향 통신을 할 수 있다. 즉, 상기 에너지관리장치(30)는 상기 전력관리네트워크(10)에 포함된 전자 기기들에서 소모되고 있는 전력을 관리, 전자 기기들에 전력을 공급할 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 전자 기기들의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)는 상기 전력관리네트워크(10)를 통해 상기 전자 기기들의 On/Off상태를 제어할 수 있다. 한편, 상기 전자 기기가 에어컨인 경우, 상기 에너지관리장치(30)는 에어컨의 설정 온도, 풍량 또는 동작 모드 등을 제어할 수 있다.
집안 내부에서의 통신은 무선 또는 유선을 통하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)와 상기 전자 기기 간의 통신은 직비(ZigBee), 와이파이(WiFi) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선 통신 기술을 통해 이루어질 수 있으며, 전력선 통신(Power Line Communication, PLC)과 같은 유선 통신 기술을 통해 이루어질 수도 있다. 상기 전자 기기들은 서로 다른 전자기기들과도 통신이 가능할 수 있다.
한편, 상기 전력관리네트워크(10)에는 가정에 마련되는 보조전원(50), 즉, 태양광 발전장치 등과 같은 자가발전시설(51)과, 이러한 자가발전시설에서 발생하는 전력을 축전할 수 있는 축전지(52)를 포함한다.
그리고, 상기 축전지(52) 이외에 연료전지(53)도 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 보조전원으로서의 역할을 할 수 있다.
여기서 상기 보조전원(50)은 전력회사와 같은 외부전원에서 전력을 공급받지 않는 상태에서 가정에 전력을 공급하는 역할을 한다.
이와 같은 보조전원에서 공급받을 수 있는 전력량 또는 보조전원(50)에 충전되어 있는 전력량은 상기 에너지관리장치(30) 또는 상기 계측장치(20)에 표시될 수 있다.
<에너지관리장치의 구성>
도 3은 전력관리네트워크에 연결되는 에너지관리장치의 블록 구성도를 도시한 것이다.
에너지관리장치(30)는 통신부(31), 입력부(32), 출력부(33), 메모리(34), 전원부(35) 및 제어부(36)를 포함할 수 있다. 이 때, 출력부(33)는 화상을 출력하는 디스플레이부(33a)와 음향을 출력하는 음향출력부(33b)를 포함할 수 있다.
상기 통신부(31)는 상기 전력관리네트워크(10)에 포함되어 있는 전자 기기 또는 상기 전력관리네트워크(10)의 외부에 있는 외부 기기와 데이터를 송/수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 통신부(31)를 통하여 전력공급자로부터 전력요금전보를 포함하는 스마트 그리드와 관련된 전력정보(이하에서, 스마트 그리드 정보라 함)를 수신할 수 있다. 또한, 상기 통신부(31)는, 상기 DTV(100)와 네트워크(예를 들어, 인터넷) 간의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
또한 상기 통신부(31)는, 유선(예를 들어, 이더넷(ethernet), PLC 등) 또는 무선(예를 들어, 직비(Zigbee) 등)으로 스마트 그리드 정보를 수신할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 통신부(31)는, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 휴대 인터넷, 이동통신망 등 다양한 통신 프로토콜을 통해 상기 스마트 그리드 정보를 수신할 수 있다.
상기 전력 요금 정보를 포함하는 상기 스마트 그리드 정보의 소스(source) 및 상기 스마트 그리드 정보의 송수신 방식은 매우 다양할 수 있다.
상기 입력부(32)는, 사용자가 상기 에너지관리장치(30)의 동작 제어를 위한 또는 데이터의 입력을 위한 입력 데이터를 발생시킨다.
상기 입력부(32)는, 그 구현 방식에는 특별한 제안이 없다. 일반적으로 키패드 방식, 휠 키 방식, 터치 패드 방식, 터치 스크린 방식 등과 이들의 둘 이상을 병용한 복합 방식이 이용될 수 있다. 최근에는, 공간 활용성의 증대, 디스플레이 화면의 확대 요구, 디자인적 고려에 의해 터치 스크린 방식이 다수 채용되고 있는 바, 이러한 경우에는 입력부(32)와 후술할 디스플레이부(33a)가 하나로 통합될 수도 있다.
상기 출력부(33)는, 각 종 필요한 데이터를 출력한다. 상기 출력부(33)는 시각 또는 청각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로 디스플레이부(33a) 및 음향출력부(33b) 등을 포함할 수 있으며, 이외에도 촉각 등과 관련된 출력(예를 들어, 진동)을 발생시키기 위한 햅틱 모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
상기 메모리(34)는, 상기 에너지관리장치(30)의 동작에 필요한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 상기 메모리(34)는, 상기 통신부(31)를 통해 수신한 데이터 및/또는 상기 입력부(32)를 통해 입력된 데이터 등을 저장할 수 있다.
상기 전원부(35)는, 상기 외부전원 및/또는 상기 보조전원으로부터 전원을 공급받아, 상기 에너지관리장치(30)를 구성하는 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 상기 전원부(35)는 외부전원 및/또는 상기 보조전원 외에 상기 에너지관리장치(30)의 내부에 장착되는 배터리를 포함할 수도 있다.
상기 제어부(36)는, 통상적으로 상기 에너지관리장치(30)의 전반적인 동작을 총괄한다. 또한, 상기 제어부(36)는, 상기 통신부(31), 입력부(32), 출력부(33), 메모리(34) 및 전원부(35)의 동작을 제어한다.
이상에서 도 3을 참조하여 설명한 에너지관리장치(30)는, 본 발명에 따른 실시예에서, 상기 스마트 그리드 정보 등에 기반하여, 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 각 종 전자 기기(예를 들어, 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨, 조명장치, 차광장치, 식기세척기, 조리기기, 홈서버 또는 개인용 컴퓨터(Personal computer))들이 제한된 전력을 소비할 수 있도록 하는 일련의 동작을 수행한다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 전자 기기들로 전력 제한 요청을 송신하고, 그에 대한 응답을 수신하는 동작 등을 수행할 수 있다. 상기 에너지관리장치(30)에 대한 구체적인 동작방법에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 본 명세서에서 사용하는 전력량은 단위 시간당 사용되는 전기에너지의 양을 의미하는 것으로, 순간 전력량의 개념을 포함하는 것으로 사용하기로 한다.
<전자 기기의 구성>
도 4는 전력관리네트워크에 연결되는 전자 기기 중 하나인 DTV의 블록 구성도를 도시한 것이다. 도 4에는 비록 DTV(100)에 대해서만 도시하였으며, 후술할 설명에서 상기 DTV(100)의 동작을 중심으로 설명할 것이나, 본 발명은 상기 DTV(100) 외에 다른 전자 기기에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.
도 4를 참조하면, DTV(100)는 통신부(101), 입력부(102), 출력부(103), 메모리(104), 전원부(105) 및 제어부(106)를 포함할 수 있다. 이 때, 출력부(103)는 화상을 출력하는 디스플레이부(103a)와 음향을 출력하는 음향출력부(103b)를 포함할 수 있다.
상기 통신부(101)는 상기 전력관리네트워크(10)를 통하여 상기 에너지관리장치(30) 및/또는 상기 전력관리네트워크(10)에 포함되어 있는 다른 전자 기기와 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한, 상기 통신부(101)는, 상기 전력관리네트워크(10)와는 다른 별도의 네트워크를 통하여 외부의 전자 기기와 통신할 수 있다.
예를 들어, 상기 통신부(101)는, 유선(예를 들어, 이더넷(ethernet), PLC 등) 또는 무선(예를 들어, 직비(Zigbee) 등)으로 상기 에너지관리장치(30) 또는 외부 전자 기기로부터 스마트 그리드 정보를 수신할 수 있다. 다시 말해, 상기 통신부(101)는, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 휴대 인터넷, 이동통신망 등 다양한 통신 프로토콜을 통해 상기 스마트 그리드 정보를 수신할 수 있다.
상기 입력부(102)는, 사용자가 상기 DTV(100)의 동작 제어를 위한 또는 데이터의 입력을 위한 입력 데이터를 발생시킨다. DTV(100)의 입력부(102) 또한,에너지관리장치(30)의 입력부(32)와 마찬가지로, 그 구현 방식에는 특별한 제한이 없다. 즉, 키패드 방식, 휠 키 방식, 터치 패드 방식, 터치 스크린 방식 등과 이들의 둘 이상을 병용한 복합 방식이 이용될 수 있다. 나아가, DTV(100)는 공간 리모컨 또는 키패드 리모컨과 같은 리모트 컨트롤러(도면 미도시)를 통해 입력신호를 수신할 수 있다.
상기 출력부(103)는, 각 종 필요한 데이터를 출력한다. 상기 출력부(103)는 시각 또는 청각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로 디스플레이부(103a) 및 음향출력부(103b) 등을 포함할 수 있으며, 이외에도 촉각 등과 관련된 출력(예를 들어, 진동)을 발생시키기 위한 햅틱 모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
상기 메모리(104)는, 상기 DTV(100)의 동작에 필요한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 상기 메모리(104)는, 상기 통신부(101)를 통해 수신한 데이터 및/또는 상기 입력부(102)를 통해 입력된 데이터 등을 저장할 수 있다.
상기 전원부(105)는, 상기 외부전원 및/또는 상기 보조전원으로부터 전원을 공급받아, 상기 DTV(100)를 구성하는 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 상기 전원부(105)는 외부전원 및/또는 상기 보조전원 외에 상기 DTV(100)의 내부에 장착되는 배터리를 포함할 수도 있다.
상기 제어부(106)는, 통상적으로 상기 DTV(100)의 전반적인 동작을 총괄한다. 또한, 상기 제어부(106)는, 상기 통신부(101), 입력부(102), 출력부(103), 메모리(104) 및 전원부(105)의 동작을 제어한다.
이상에서 도 4를 참조하여 설명한 DTV(100)는, 본 발명에 따른 실시예에서, 상기 스마트 그리드 정보 등에 기반하여, 상기 에너지관리장치(30)로부터 전력 제한에 관련된 정보를 수신하고, 이에 따라 결정된 제한된 전력 범위 내에서 상기 DTV(100)의 동작을 제어하기 위한 일련의 동작을 수행한다.
예를 들어, 상기 DTV(100)는 상기 에너지관리장치(30)로부터 전력 제한 요청을 수신하고, 상기 요청 및 상기 DTV(100)의 현재 동작 상황에 대한 정보에 근거하여 상기 에너지관리장치(30)로 요청에 대한 응답을 전송할 수 있다. 또한, 상기 요청에 및/또는 상기 DTV(100)의 현재 동작 상황 등에 기반하여 결정된 동작 전력(제한된 전력)의 범위 내에서 적절하게 동작할 수 있도록 상기 DTV(100)에 포함되어 있는 각 구성요소들(또는 각 모듈들)의 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따르는 에너지관리장치의 동작, 에너지관리장치에 연결되어 있는 전자 기기의 동작 및 상기 에너지관리장치 및 상기 전자기기들 간의 상호작용에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
<에너지관리장치의 전력 할당 동작>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 도 3을 참조하여 상술한 상기 에너지관리장치(30)에 의하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 동작이 구현되는 것을 설명하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 동작 방법은 상술한 에너지관리장치(30)에 국한되어 적용되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 5를 참조하여, 에너지관리장치가 각 전자 기기에 제한 전력을 할당하기 위한 일련의 동작들을 설명하기로 한다.
에너지관리장치(30)는, 상기 전력관리네트워크(10)에서 소비할 수 있는 전력 제한량을 선택한다(S100). 즉, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 에너지관리장치(30)를 포함하여 상기 전력관리네트워크(10)에 포함되어 있는 각 종 전자 기기들에 의해서 소비할 수 있는 전력 총량에 대한 제한값을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력관리네트워크(10)가 각 세대(each home)에 독립적으로 하나씩 구성되어 있다고 가정할 때, 상기 전력 제한량은 하나의 세대(one home)에 의해 소비되는 전력 총량에 대한 제한값이 될 수 있다.
[전력 제한량의 선택 기준]
에너지관리장치(30)는 상기 전력 제한량을 선택함(S100)에 있어서, 다양한 기준 및 정책 및/또는 사용자의 요청사항 등을 고려하여, 자동으로 상기 전력 제한량을 선택할 수 있으며, 사용자의 입력에 의해 수동적으로 상기 전력 제한량을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 통신부(31)를 통하여 수신한 스마트 그리드 정보를 고려하여, 고액과금구간에서 전력비를 절감하기 위하여 소비 전력을 제한하기 위해 상기 전력 제한량을 선택할 수 있다. 또는 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 입력부(32)를 통하여 사용자에 의해 입력된 데이터에 기반하여, 상기 전력 제한량을 선택할 수 있다. 이하에서, 에너지관리장치(30)가 전력 제한량 및 전력제한 시점을 선택하는 기준에 대해 조금 더 자세히 설명하기로 한다.
에너지관리장치(30)는, 사용자에게 전력 제한량을 입력 받아 이를 기준으로 하여 상기 전력 제한량을 선택할 수 있다. 즉, 에너지관리장치(30)는, 사용자가 입력한 전력 제한량을 넘지 않도록 각 전자 기기의 동작을 제어할 수 있다. 이 때, 사용자는 전력 제한량을 시간대별로 다르게 입력하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 비교적 전력 사용량이 많은 아침 시간대(아침 식사 준비 및 출근준비를 위한 시간대) 및 저녁 시간대(저녁 식사 준비 및 TV시청이 많은 시간대)에는 전력 제한량을 좀 더 크게 입력하고, 비교적 전력 사용량이 적은 오후 시간대(출근한 시간대)에는 전력 제한량을 좀 더 작게 입력 할 수 있으며, 이에 따라 에너지관리장치(30)는 현재시각의 전력 제한량을 체크하고, 그에 따라 각 전자기기의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 에너지관리장치(30)는, 미리 설정된 구간에 대해서 미리 정해진 전력 사용요금 값에 근거하여 순간순간 유동적으로 전력 제한량을 변경할 수 있다. 이러한 경우, 상기 전력 제한량은, 상기 전력 사용요금 값(이는 전력 요금 정액제에 의하여 결정되는 값일 수도 있으며, 또는 사용자의 희망 전력 사용 요금에 의해 결정되는 값일 수도 있다), 현재 사용에 의해 지불하여야 할 전력 사용요금 값, 상기 미리 설정된 구간, 및/또는 현재의 전력 사용요금 등을 고려하여 상기 전력 제한량을 변경/결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 한달 전력 사용요금으로 5만원을 입력/설정한 경우, 에너지관리장치(30)는 사용자에 의해 입력된 전력 사용요금의 범위 내에서 전력을 소모할 수 있도록 각 전자기기의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 8월 한 달에 대해서 희망 전기요금을 5만원으로 입력하였는데, 8월 10일 현재 8월 01일부터 사용한 전기 사용요금이 3만원인 경우, 에너지관리장치(30)는 남은 8월달 동안 전력 제한량을 평소보다 더욱 적은 값으로 결정하여 각 전자기기를 제어할 수 있다. 반대로, 8월 25일 현재 8월 01일부터 사용한 전기 사용요금이 2만원인 경우, 에너지관리장치(30)는 남은 8월달 동안 전력 제한량을 평소보다 더욱 큰 값으로 결정하여 각 전자기기를 제어할 수 있다.
이외에도, 상기 에너지관리장치(30)가 상기 전력 제한량을 선택하는 알고리듬은 굉장히 다양할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 것이므로, 일정 그룹에 속하는 전자 기기에 의해 소비되는 전력의 총량을 제한하기 위한 목적 하에서, 상술한 알고리듬에 대한 변경은 당업자의 선택사항에 불과할 것이다.
이어서, 에너지관리장치(30)는, 상기 선택된 전력 제한량의 범위내에서, 상기 전력관리네트워크(10)에 포함되어 있는 각 전자 기기에 할당할 기기별 제한량(restricted power-amount for each electric device)을 획득한다(S110).
에너지관리장치(30)는 상기 기기별 제한량을 선택함(S110)에 있어서, 다양한 기준 및 정책 및/또는 사용자의 요청사항 등을 고려하여, 자동으로 상기 기기별 제한량을 선택할 수 있으며, 사용자의 입력에 의해 수동적으로 상기 기기별 제한량을 선택할 수 있다.
예를 들어, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 전력 제한량이 선택된 시점에서 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 전자 기기들의 과거 전력 사용패턴을 분석하여, 상기 분석 결과에 근거해 각 전자 기기들에 할당할 기기별 제한량을 획득할 수 있다.
이 때, 상기 에너지관리장치(30)가 상기 전자 기기들의 전력 사용패턴을 분석하여 상기 기기별 제한량을 획득하는 알고리듬은 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 기기가 과거에 사용하였던 전력량의 평균값이 상기 기기별 제한량으로 결정될 수 있다. 또는, 현재의 시각이 속하는 구간에 해당하는 과거의 전력 사용량의 평균값이 상기 기기별 제한량으로 결정될 수 있다. 또는, 상기 에너지관리장치(30)는 상기 전자 기기에서 현재 수행하고 있는 동작을 확인하고, 과거에 상기 동작을 수행하는 데에 소요되었던 전력 소비량의 평균값을 상기 기기별 제한량으로 결정할 수 있다.
상기 에너지관리장치(30)는, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 기기별 제한량을 획득함에 있어서, 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 전자 기기들 중 전력을 소비하고 있는 전자 기기(예를 들어, 전원이 On되어 있는 전자 기기)를 식별하는 동작을 더 수행할 수 있다.
나아가, 에너지관리장치(30)는, 현재는 전원이 Off된 상태이지만 상기 전력 제한량에 적용되는 시간 구간에서 예약된 동작을 수행하여야 하는 전자 기기가 있는지를 확인하는 동작을 더 수행할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 기기별 제한량을 획득함에 있어서, 예약된 동작을 수행해야 하는 전자 기기에 할당하여야 할 기기별 제한량을 더 고려하여 각 전자 기기에 할당될 기기별 제한량을 획득할 수 있다.
이어서, 에너지관리장치(30)는, 상기 획득된 기기별 제한량을 포함하는 전력 제한 요청(power restricting request)을 그에 대응되는 전자 기기로 전송한다(S120). 상기 전력 제한 요청은 메시지 형태로 전송될 수 있다. 상기 전력 제한 요청은 XML기반의 텍스트 형식으로 작성될 수 있다.
상기 전력 제한 요청은, 대상 전자 기기가 제한된 전력 하에서 동작할 것을 요청하는 것으로써, 상기 전력 제한 요청을 수신한 전자 기기는 상기 전력 제한 요청에 포함되어 있는 기기별 제한량을 참조하여 상기 전자 기기가 동작할 동작 전력을 결정할 수 있다. 이 때, 동작 전력이 결정되면 상기 전자 기기는 특별한 사정이 발생하지 않는 한, 상기 결정된 동작 전력의 범위 내에서 동작하여야 한다.
상기 전자 기기는 상기 전력 제한 요청을 수신하면, 상기 전력 제한 요청에 포함되어 있는 상기 기기별 제한량을 고려하여, 그에 대한 응답을 상기 에너지관리장치(30)로 전송한다. 상기 전력 제한 요청 수신에 따르는 상기 전자 기기의 구체적인 동작은 후술하기로 한다.
에너지관리장치(30)는, 상기 전력 제한 요청을 송신한 전자 기기로부터 그에 대한 응답(response)을 수신한다(S130). 상기 응답은 수락응답(accept-response) 및 거절응답(reject-response)를 포함할 수 있다. 상기 수락응답 및 거절응답에 대한 구체적인 설명은 나중에 후술하기로 한다.
이어서, 에너지관리장치(30)는, 상기 응답이 수락응답인지 거절응답인지를 판단한다(S140).
상기 응답이 수락응답인 경우에는, 상기 에너지관리장치(30)는 상기 전자 기기와의 제한 전력 할당 동작을 종료한다. 이것은 상기 에너지관리장치(30)의 모든 동작이 종료된다는 것을 의미하는 것은 아니며, 다른 전자 기기와의 제한 전력 할당 동작이 종료되지 않은 경우에는 다른 전자 기기와의 제한 전력 할당 동작을 계속 수행할 수 있다.
반면, 상기 응답이 거절응답인 경우에는, 상기 에너지관리장치(30)는 상기 전자 기기에 다시 제한 전력을 할당하기 위한 일련의 협상절차를 수행한다(S150). 상기 에너지관리장치(30)가 수행하는 협상절차에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
한편, 이상에서는, 에너지관리장치(30)가 하나의 전자 기기에 대해서 전력 제한 요청을 송신하는 것에 대해 설명하였으나, 에너지관리장치(30)는 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 복수의 전자기기들로 앞서 설명한 바와 같이, 전력 제한 요청을 송신할 수 있다. 에너지관리장치(30)가 복수의 전자기기들로 전력 제한 요청을 송신하는 것은 일괄적으로 수행될 수도 있으며, 순차적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 에너지관리장치(30)는, 기기별 제한량을 복수의 전자기기들에 대해 모두 결정한 후에, 상기 전력 제한 요청을 각 기기들로 한꺼번에 전송할 수 있다. 또는 하나의 전자 기기에 대하여 기기별 제한량이 결정되는 경우, 다른 전자 기기들에 대한 기기별 제한량에 결정되는 것을 기다리지 않고, 상기 하나의 전자 기기에 대해 전력 제한 요청이 먼저 송신될 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 에너지관리장치의 전력 할당 동작에 대해 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 기기별 제한 전력을 할당 받아 동작하는 전자 기기의 동작에 대해 설명하기로 한다.
<전자 기기의 전력 할당 동작>
이하에서는, 도 6을 참조하여, 상술한 에너지관리장치가 각 전자 기기에 기기별 제한 전력을 할당하기 위한 일련의 동작에 따라 각 전자 기기가 어떻게 동작하는지를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 도 4를 참조하여 상술한 상기 DTV(100)에 의하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 동작이 구현되는 것을 설명하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 동작 방법은 상술한 DTV(100)에 국한되어 적용되는 것은 아니다.
DTV(100)는, 앞서 설명한 단계 S120에 따라, 상기 에너지관리장치(30)로부터 전력 제한 요청을 수신한다(S200).
이어서, DTV(100)는, 상기 전력 제한 요청에 포함된 기기별 제한량과 상기 DTV(100)의 현재 상황을 고려한 필요전력(required power)을 비교한다(S210).
상기 기기별 제한량은, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 DTV(100)에 할당되는 제한 전력량이다.
상기 필요전력은 상기 DTV(100)의 동작에 요구되는 소비 전력량을 의미한다. 한편, 기기별 제한량과 필요전력을 비교하는 것은, DTV(100)가 ‘동작 전력’을 선택하기 위하여 수행하는 동작으로, 본 명세서에서 필요전력과 동작전력은 서로 구별되는 개념이다.
상기 필요전력은 다양한 기준에 의해서 결정될 수 있다. 이러한 다양한 기준에 대해서 조금 더 구체적으로 설명한다.
[필요전력의 결정]
상기 필요전력은 상기 DTV(100)가, 사용자의 요청, 상기 제어부(106)의 요청, 또는 상기 에너지관리장치(30)의 요청 등에 의해, 소정의 동작을 수행하고 있는 경우, 상기 요청된 동작을 수행하는 데 소요되는 전력량으로 결정될 수 있다.
예를 들면, 상기 DTV(100)가 사용자의 요청에 의해 ‘영화 A’를 상기 디스플레이부(33a)를 통해 디스플레이하고 있는 경우, 상기 ‘영화 A’를 디스플레이 하는 데 필요한 소비 전력이 X인 경우, 상기 DTV(100)는 상기 필요전력을 X로 결정할 수 있다.
한편, 상기 필요전력은, 사용자의 요청, 상기 제어부(106)의 요청, 또는 상기 에너지관리장치(30)의 요청 등에 의해, 상기 DTV(100)에 설정된 동작 모드의 수행에 소요되는 전력량으로 결정될 수 있다.
예를 들면, 상기 DTV(100)가 상기 에너지관리장치(30)의 제어에 의해 ‘음악 B’를 상기 음향출력부(33b)를 통해 출력하고 있으며, 사용자의 요청에 의해 ‘최대절전모드’로 설정되어 동작하고 있는 경우, 상기 ‘음악B’를 출력하는 데 필요한 소비 전력이 Y이며, 상기 ‘최대절전모드’로 동작하기 위해 소요되는 전력으로 설정된 값이 Z(Z는 Y보다 큰 것으로 가정함)일 때, 상기 DTV(100)는 상기 필요전력을 Z로 결정할 수 있다. 물론, 이것은 상기 DTV(100)가 필요전력을 결정하는 알고리듬이 동작모드에 소요되는 전력 소요량에 우선순위를 두고 있는 경우를 상정한 것이기 때문에 필요전력을 Z로 결정한 것이기 때문에, DTV(100)가 필요전력을 결정하는 알고리듬이 이와 다른 경우에는, 상기 DTV(100)는 필요전력을 Y로 결정할 수도 있다.
다시 도 6을 참조하여 상기 DTV(100)의 동작을 이어서 설명하기로 한다. 상기 단계 S210에서 비교한 결과, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 이상인 경우에는 단계 S220이 수행되며, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 미만인 경우에는 단계 S250이 수행된다.
먼저, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 이상인 경우에 대해 설명하기로 한다.
상기 DTV(100)는, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 이상인 경우, 상기 DTV(100)의 동작 전력을 결정한다(S220). 상기 동작 전력은, 상기 기기별 제한량 및 상기 필요전력에 근거하여 결정되는 것으로, 상기 동작 전력이 결정되면, 특별한 사정이 없는 한, 상기 DTV(100)는 상기 결정된 동작 전력의 범위 내에서 동작하여야 한다. 즉, 상기 DTV(100)는 상기 결정된 동작 전력을 초과하는 전력을 소모하지 않도록 상기 DTV(100)를 구성하는 각 구성요소(또는 각 모듈들)의 동작을 제어해야 한다.
[동작 전력의 결정]
상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 이상인 경우, 상기 DTV(100)는, 상기 동작 전력을 다양한 기준에 따라 결정할 수 있다.
첫째, 상기 DTV(100)는 상기 동작 전력을 상기 기기별 제한량과 동일한 값으로 결정할 수 있다. 상기 DTV(100)는, 현재의 필요전력은 상기 DTV(100)에 할당된 기기별 제한량보다 더 적지만 향 후 현재의 필요전력보다 더 많은 전력을 소모할 수 있는 것이 예측되는 경우에 이러한 결정을 할 수 있다. 또는, 상기 DTV(100)는, 현재의 필요전력은 기기별 제한량보다 더 적지만, 사용자에 의한 동작 요청이 불규칙하거나 사용자의 동작 수행 요청이 잦다고 판단하는 경우에는, 사용자에 의해 요청되는 추가 동작을 수행하기 위한 여유 전력(reserved power)을 확보하고자 할 때 이러한 결정을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 기기별 제한량이 A이고 상기 DTV(100)의 동작(예를 들어, ‘AAB뉴스’ 디스플레이)에 필요한 전력이 B(B<A)인 경우, 사용자에 의해 현재의 동작이 종료된 후에 다른 동작 수행(예를 들어, ‘영화D’의 디스플레이 및 녹화)이 예약된 경우, 상기 다른 동작 수행에 필요한 전력이 B보다 더 큰 C라면, 상기 DTV(100)는 상기 예약된 다른 동작 수행에 필요한 전력의 확보를 위해 상기 동작 전력을 A로 결정할 수 있다.
둘째, 상기 DTV(100)는, 상기 동작 전력을 상기 필요전력과 동일한 값으로 결정할 수 있다. 상기 DTV(100)는, 향 후 현재의 전력보다 더 많은 전력을 소비하지 않을 것이라고 예측되는 경우에 이러한 결정을 할 수 있다.
셋째, 상기 DTV(100)는, 상기 동작 전력을 상기 필요전력과 상기 DTV(100)에 할당된 기기별 제한량의 사이에 있는 하나의 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상술한 예에서 상기 예약된 다른 동작 수행에 필요한 전력 C가 상기 현재 수행 중인 동작에 필요한 전력 B보다는 크지만, 상기 기기별 제한량 A보다는 작은 경우에, 상기 DTV(100)는, 상기 필요전력을 C(C는 기기별 제한량 A보다는 작지만 현재의 전력 B보다는 크다)로 결정할 수 있다. 이외에도, 상기 DTV(100)는, 다른 여러 가지 상황 및 과거의 전력 소모 패턴 등을 고려하여, 상기 동작 전력을 상기 필요전력과 상기 기기별 제한량의 사이에 있는 하나의 값으로 결정할 수 있는 경우는 다양할 수 있다.
상기 DTV(100)는, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 이상인 경우, 상기 전력 제한 요청에 대한 응답을 전송한다(S230). 이 경우, 상기 DTV(100)가 전송하는 응답은 수락응답(accept-response)이다. 상기 수락응답은, 상기 DTV(100)가 상기 전력 제한 요청에 따라 동작 전력을 결정하였음을 상기 에너지관리장치(30)로 고지하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 수락응답은 상기 DTV(100)가 결정한 필요전력 및/또는 동작전력을 포함할 수 있다. 상기 필요전력 및 상기 동작전력이 상기 수락응답에 포함되어 전송되는 경우, 상기 에너지관리장치(30)는 추후에 다른 전자 기기들과의 제한된 전력량 할당 과정에서 발생할 수 있는 협상절차를 수행할 때 상기 필요전력 및 상기 동작 전력을 이용할 수 있다. 이에 대해서는, 추후에 구체적으로 설명하기로 한다.
이어서, 상기 DTV(100)는, 상기 결정된 동작 전력에 근거하여, 상기 DTV(100)의 동작에 따라 소모되는 전력이 상기 동작 전력을 초과하지 않도록 전력 제한 동작을 수행한다(S240).
다음으로, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 미만인 경우에 대해 설명하기로 한다.
상기 DTV(100)는, 상기 기기별 제한량이 상기 필요전력 미만인 경우, 상기 전력 제한 요청에 대한 응답을 전송한다(S250). 이 경우, 상기 응답은 거절응답(reject-response)이다. 상기 거절응답은, 상기 DTV(100)가 상기 전력 제한 요청을 거부하였음을 상기 에너지관리장치(30)로 고지하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 거절응답은 상기 DTV(100)가 결정한 필요전력을 포함할 수 있다. 한편, 상기 거절응답은 상기 DTV(100)가 현재 수행하고 있는 동작에 대한 우선순위를 포함할 수 있다. 상기 필요전력 또는 상기 우선순위가 상기 거절응답에 포함되어 전송되는 경우, 상기 에너지관리장치(30)는 추후에 상기 DTV(100)에 기기별 제한량을 재할당하기 위한 일련의 과정을 수행하는 데 상기 필요전력 또는 상기 우선순위를 이용할 수 있다.
한편, 상기 DTV(100)는, 상기 거절응답을 전송하는 경우, 임시로 전력 제한 동작을 수행할 수 있다(S260). 예를 들어, 상기 DTV(100)는, 결정된 필요전력을 상술한 동작 전력으로 결정하고, 결정된 동작 전력에 기반하여 상기 DTV(100)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 현재 사용하고 있는 전력 이상을 사용하지 않도록 일시적으로 DTV(100)의 동작이 제어될 수 있다.
이와 함께, 상기 DTV(100)는, 상기 에너지관리장치(30)로부터 재전력 제한 요청이 수신될 때까지 대기할 수 있다(S270). 상기 DTV(100)는, 상기 재전력 제한 요청이 수신되는 경우, 단계 S210으로 회귀하여 상술한 일련의 동작들을 다시 수행할 수 있다.
<협상 절차>
본 발명에 의한 실시예에 의해 상기 에너지관리장치(30)가 각 전자 기기에 전력 제한 요청을 전송함으로써, 각 전자 기기들에 의해 소모되는 전력을 제한하는 동작에 대해서는 이미 상술하였다. 그러나 모든 전자 기기들이 전력 제한 요청에 수락함으로써 원활하게 전력 할당 절차가 완료될 수도 있으나, 일부 전자 기기들은 이러한 전력 제한 요청에 거절할 수 있음도 앞서 설명한 바 있다. 이하에서는, 일부 전자 기기들이 전력 제한 요청에 대해 수락하지 않고 거절하는 경우에, 다시 상기 일부 전자 기기들에 대해 전력을 할당하기 위한 협상 절차에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 진행되는 협상절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 에너지관리장치(EMS)가, 앞서 설명한 단계 S100에서 전력 제한량으로 500을 선택하였으며, 단계 S110에서 제1 전자기기(Device A) 및 제2 전자기기(Device B)에 대한 기기별 할당으로 각각 300 및 200을 선택한 경우를 도시한다. 나아가, 도 7은, 상기 제1 전자기기(Device A)가, 앞서 설명한 소정의 기준에 따라 자신의 필요전력을 250으로 결정하였으며, 상기 제2 전자기기(Device B)는 자신의 필요전력을 250으로 결정한 것을 도시하고 있다.
이러한 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)는, 먼저 제1 전자기기(Device A)로 결정된 기기별 제한값인 300을 포함하는 전력 제한 요청을 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전자기기(Device A)는, 앞서 설명한 바에 따라, 수락응답을 전송할 수 있다. 상기 기기별 할당값이 상기 제1 전자기기(Device A)에서 결정한 필요전력 값인 250 보다 더 크기 때문이다. 이에 따라, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제1 전자기기(Device A)에 대한 제한 전력 할당에 성공한 것으로 간주할 수 있다. 이 때, 상기 수락응답에는 상기 제1 전자기기(Device A)가 결정한 필요 전력이 포함되어 있을 수 있다.
이어서, 상기 에너지관리장치(EMS)는, 제2 전자기기(Device B)로 결정된 기기별 제한값인 200을 포함하는 전력 제한 요청을 전송할 수 있다. 상기 에너지관리장치(ESM)가 상기 제1 전자 기기(Device A)로부터 응답을 받은 후에 상기 제2 전자 기기(Device B)에 전력 제한 요청을 전송해야 하는 것은 아니며, 상기 제1 전자기기(Device A) 및 제2 전자기기(Device B)에 대한 전력 제한 요청 및 그에 대한 응답의 수신은 병렬적으로 진행될 수 있다. 상기 전력 제한 요청에 따라, 상기 제2 전자기기(Device B)는, 앞서 설명한 바에 따라,거절응답을 전송할 수 있다. 상기 기기별 할당값이 상기 제2 전자기기(Device B)에서 결정한 필요전력 값인 250 보다 더 적기 때문이다. 이에 따라, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제2 전자기기(Device B)에 대한 제한 전력 할당에 실패한 것으로 간주될 수 있다. 이 때, 상기 거절응답에는 상기 제2 전자기기(Device B)가 결정한 필요 전력이 포함되어 있을 수 있다. 한편, 상기 거절응답에는 상기 제2 전자기기(Device B)에서 수행 중인 하나 이상의 동작들에 부여된 우선순위가 포함되어 있을 수 있다.
이와 같이 전력 제한 요청에 대해 거절응답을 수신한 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)는 제1 전자 기기(Device A)에 부족한 전력량 50을 더 할당할 수 있도록 여유전력을 확보하거나, 여유전력이 확보되지 않는 경우, 상기 제1 전자 기기(Device A)가 현재의 동작을 중지하거나, 현재의 동작품질을 열화(degrade)시킴으로써, 상기 기기별 제한값에 따라 동작하도록 강제할 수도 있다.
상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제2 전자기기(Device B)에 대해 할당 할 수 있는 여유 전력이 확보될 수 있는 지 여부를 확인할 수 있다. 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 여유 전력이 확보될 수 있는 지 여부를 확인하기 위하여, 수락응답에 포함된 필요전력을 참고할 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제1 전자 기기(Device A)에 할당한 기기별 제한과 상기 제1 전자기기(Device A)로부터 수신한 필요전력으로부터 상기 제1 전자기기(Device A)로부터 여유 전력 50을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제1 전자기기(Device A)로 다시 전력 제한 요청을 전송할 수 있다. 이때, 상기 전력 제한 요청에 포함된 기기별 제한값은 250일 수 있다. 즉, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제1 전자기기(Device A)에 다시 전력 할당할 때, 상기 제1 전자기기(Device A)로부터 고지 받은 필요전력값을 기기별 제한으로 결정할 것을 요청할 수 있는 것이다. 이에 대해, 상기 에너지관리장치(EMS)는, 특별한 사정이 없지 않는 한(예를 들어 이전의 수락응답 후에 필요전력이 갑자기 상승하였다는 특별한 사정), 상기 제1 전자기기(Device A)로부터 수락응답을 수신할 수 있으며, 이로부터 상기 제2 전자기기(Device B)에 할당할 수 있는 여유전력을 확보할 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제2 전자기기(Device B)로 다시 전력을 할당하기 위하여, 전력 제한 요청을 전송할 수 있다. 이때, 전력 제한 요청에 포함된 기기별 제한은, 기존의 200에서 상기 과정에 의해 제1 전자기기(Device A)로부터 확보된 여유 전력분 50이 더해진 250으로 증가된 값일 수 있다. 이로써, 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 제2 전자기기(Device B)로부터 수락응답을 수신할 수 있게 될 것이다.
한편, 상기 에너지관리장치(EMS)가 최초에 상기 제1 전자기기(Device A)에 300의 기기별 제한을 할당하였을 때, 상기 제1 전자기기(Device A)가, 앞서 설명한 바와 같이, 스스로 판단하여 동작 전력을 필요전력 값인 250으로 결정하고, 이러한 결정된 동작 전력을 상기 수락 응답 시에 함께 전송한 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 에너지관리장치(EMS)는, 상기 제2 전자기기(Device B)로부터 거절응답을 받은 경우, 제1 전자기기(Device A)에 대한 재 전력할당 절차를 거치지 않고 바로 제2 전자기기(Device B)에 재 전력할당 절차를 수행할 수 있다. 이는, 제1 전자기기(Device A)의 능동적인 동작에 의해 여유 전력 50이 이미 확보가 되었음을 상기 에너지관리장치(EMS)가 이미 알고 있기 때문이다.
이상에서는, 에너지관리장치(EMS)가 여유 전력을 확보하는 것이 가능한지 판단하기 위하여, 수락응답에 포함되어 있는 각 전자기기의 필요전력을 이용하는 것에 대해서 상술하였으나, 에너지관리장치(EMS)는 여유 전력의 확보가 필요한 경우에, 상기 전력관리네트워크(10)에 포함되어 있는 복수의 전자기기들로부터 현재 실제로 사용 중인 필요전력에 대해 응답할 것을 요청하는 메시지를 상기 복수의 전자기기들로 전송할 수도 있다. 이 때, 상기 메시지는 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하여 설명한, 본 발명의 실시예에 의한 협상 절차는 전자 기기가 두 개인 경우를 상정하여 설명하였으나, 전자 기기가 세 개 이상인 경우에도 앞서 설명한 협상 절차와 유사한 방법으로 여유 전력을 확보할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이라 할 것이다. 나아가, 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 협상 절차는 하나의 전자 기기에 할당할 수 있는 전력이 부족한 경우에 수행될 수 있는 것으로, 상기 협상 절차를 진행하게 되는 트리거(trigger)는 앞서 설명한 것에 한정하지 않는다. 즉, 하나의 전자 기기가 전력 제한 요청에 거절응답을 전송한 경우에 한하여 상기 협상 절차가 진행되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전력관리네트워크(10)에 새로운 전자기기가 진입(join)하여 상기 새로운 전자기기에 전력을 할당하여야 하는 경우에도 상기 협상 절차가 진행될 수 있으며, 나아가, 이미 전력할당이 완료된 전자 기기에서, 특별한 사정이 발생하여, 더욱 많은 전력할당을 요청하는 경우에도 상기 에너지관리장치(EMS)는 상기 협상 절차를 진행할 수 있다.
<협상 절차가 실패한 경우의 전력할당 절차>
한편, 에너지관리장치와 전자 기기들 간에 협상절차를 진행하였음에도 불구하고, 거절응답을 전송한 전자 기기에 충분히 할당할 수 있는 여유 전력이 확보되지 않는 경우가 있을 수 있다. 즉, 상기 협상절차를 진행하였으나, 협상절차가 실패한 경우가 있을 수 있다.
이러한 경우에, 상기 에너지관리장치(30)는 다음의 강제할당 절차를 진행할 수 있다.
첫째, 상기 에너지관리장치(30)는 사용자로부터 각 전자 기기에 대한 전력할당의 우선순위를 질의할 수 있다.
도 8은 에너지관리장치가 사용자에게 우선순위를 질의하기 위한 사용자 인터페이스를 표시하고 있는 것을 도시한 도면으로, 도 8을 참조하면, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 디스플레이부(33a)를 통하여, 사용자에게 우선순위를 정하여 입력해줄 것을 요청하는 문구와 함께 현재 동작 중이거나 앞으로 동작이 예상 중인 전자 기기들의 리스트를 표시하는 윈도우(W1)를 표시하고 있다. 상기 윈도우(W1)는 상기 전자 기기들의 리스트들 뿐만 아니라, 상기 전자 기기들의 현재 동작 종류 또는 예약된 동작 종류와 함께 동작에 관련된 간략한 설명을 함께 매칭하여 표시하고 있다. 상기 윈도우(W1)가 제공됨으로써, 사용자는 다양한 전자 기기들 및 그에 대한 동작 정보를 참고하여 각 동작의 중요도를 선택할 수 있다.
상기 사용자가 상기 에너지관리장치(30)를 통해 동작의 중요도를 선택하기 위해, 상기 에너지관리장치(30)가 사용자에게 제공하는 사용자인터페이스는 매우 다양할 수 있다.
예를 들어, 각 동작의 우선순위를 순서대로 선택할 수 있도록 사용자인터페이스가 제공될 수도 있다.
또는, 각 동작에 미리 설정된 우선순위들 중 어떤 우선순위가 부여될 수 있는지를 입력할 수 있는 사용자인터페이스가 제공될 수도 있다. 즉, 사용자는, 1순위에서 4순위까지 분류되어 있는 우선순위에서 각 동작이 어떠한 우선순위에 속하는 동작인지를 입력하는 방식으로 각 동작에 대한 우선순위를 입력할 수 있다. 이 때, 각 순위에는 각 순위에 대응하는 설명이 제공될 수 있다. 즉, 1순위에 대해서는, ‘현재 반드시 수행하여야 하는 동작. 동작 품질의 열화(degrade) 불허’와 같은 설명이 제공될 수 있으며, 2순위에 대해서는, ‘현재 반드시 수행하여야 하는 동작. 동작 품질의 열화 허가’와 같은 설명이, 3순위에 대해서는, ‘지금 수행할 필요 없는 동작. 추후 동작을 재개할 필요 있음’와 같은 설명이, 4순위에 대해서는 ‘지금수행 할 필요 없는 동작. 추후 동작 재개 필요 없음’와 같은 설명이 각각 제공될 수 있다. 물론, 이러한 순위의 분류는 상술한 예 외에도 얼마든지 다양하게 변경되어 적용될 수 있음은 자명한 사실이다.
에너지관리장치(30)는, 상기 윈도우(W1) 및/또는 상기 사용자인터페이스를 통하여 선택 또는 입력된 중요도(또는 우선순위)를 고려하여, 각 전자 기기에서 동작 중인 여러 동작들에 대해 동작 품질의 열화 및/또는 동작의 정지 등을 각 전자기기로 요청할 수 있다. 각 전자 기기의 동작 품질의 열화 및/또는 동작의 정지에 의해 확보된 여유 전력은 상술한 협상 절차에서 요구되었던 기기별 제한량으로 사용할 수 있다.
이 때, 상기 에너지관리장치(30)가, 어떠한 동작(또는 어떠한 전자기기)의 동작을 열화(degrade)시킬지, 열화시킨다면 어느 정도까지 열화시킬 것인지, 또는 어떤 동작을 정지시킬 것인지 등에 대해 결정하는 데 사용하는 알고리듬은 매우 다양할 수 있다.
하지만, 에너지관리장치(30)가, 사용자가 입력/선택한 중요도에 기반하여 동작하였음에도 불구하고, 자동으로 판단하여 각 전자 기기의 동작 품질을 열화시키거나, 또는 동작을 정지시키는 것은 사용자에게 예상치 못한 불편을 줄 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 DTV(100) 등을 통하여, 영화를 시청하고 있는 중에, 상기 에너지관리장치(30)에 의한 동작 열화 요청에 의해 영화가 상기 DTV(100)에 표시되는 사이즈가 심하게 줄어든다거나, 음량이 심하게 줄어드는 경우가 생길 수 있는데, 이러한 경우 사용자는 불편함을 느낄 수 있게 된다.
이에 따라, 에너지관리장치(30)는 각 전자기기에서의 동작에 대한 중요도 또는 우선순위를 사용자에게 선택하게 하는 것보다 각 전자기기에서 정지시켜도 되는 동작을 선택할 수 있도록 하는 것이 사용자에게 더 편리할 수 있다.
도 9는 에너지관리장치가 사용자에게 정지할 전자기기를 질의하기 위한 사용자인터페이스를 표시하고 있는 것을 도시한 도면으로, 도 9를 참조하면, 상기 에너지관리장치(30)는, 상기 디스플레이부(33a)를 통하여, 사용자에게 정지할 동작을 입력해줄 것을 요청하는 문구와 함께 현재 동작 중이거나 앞으로 동작이 예상 중인 전자 기기들의 리스트를 표시하는 윈도우(W2)를 표시하고 있다. 나아가, 현재 확보되어야 할 여유 전력에 대한 정보가 사용자에게 제공될 수 있다. 상기 윈도우(W2)는 상기 전자 기기들의 리스트들 뿐만 아니라, 상기 전자 기기들의 현재 동작 종류 또는 예약된 동작 종류와 함께 동작에 관련된 간략한 설명을 함께 매칭하여 표시하고 있다. 나아가, 상기 윈도우(W2)는 각 동작에 의해 소모되는 전력량을 함께 표시하여줄 수 있다. 선택적으로, 윈도우(W2)에는 정지될 동작이 선택된 경우, 상기 정지된 동작이 추후에 여유전력이 발생한 경우 등에 다시 동작의 재개를 할 지 여부에 대한 선택을 받기 위한 체크박스 등이 제공될 수도 있다. 상기 윈도우(W2)가 제공됨으로써, 사용자는 다양한 전자 기기들 및 그에 대한 소모전력 정보 및 확보되어야 하는 여유 전력 정보를 참고하여 정지할 동작을 선택할 수 있다.
상기 사용자가 상기 에너지관리장치(30)를 통해 동작의 중요도를 선택하기 위해, 상기 에너지관리장치(30)가 사용자에게 제공하는 사용자인터페이스는 매우 다양할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 실시예에서는, 상기 에너지관리장치(30)가 모든 정보를 디스플레이하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 정보들이 에너지관리장치(30)에 디스플레이되는 것에 국한되지 않는다. 예를 들어, 상기 정보들은 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 상기 DTV(100)를 통해 디스플레이될 수 있다. 또는 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 범용 컴퓨터를 통해 상기 정보들이 디스플레이될 수도 있다. 이로써, 사용자는 더 큰 화면과 더 편리한 인터페이스를 통해 정보를 제공받고 정보를 입력할 수 있게 될 것이다. 또한, 본 발명은 상기 정보들이 디스플레이되는 것에 국한되는 것이 아니며, 상기 정보들은 음향으로 출력될 수도 있다.
이상에서, 상기 에너지관리장치(30)와 상기 전자 기기들 사이의 상호 동작에 의해, 상기 에너지관리장치(30)에서 선택된, 상기 전력관리네트워크(10)에 할당된, 전력 제한량을 각 전자기기들에 분배하여 할당하는 과정을 설명하였다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따라, 각 전자기기들에 할당된 기기별 제한량에 근거하여 각 전자기기들이 어떠한 방식으로 동작하는지, 즉 어떻게 전력 제한 동작을 수행하는지를 구체적으로 설명하기로 한다.
<전자 기기의 전력 제한 동작>
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의해 전자 기기가 전력 제한 동작을 수행하는 것을 설명하기 위한 흐름도 이다. 제1 실시예에 의하면, 전자 기기는, 전자 기기에 할당된 기기별 제한량에 의하여 할당된 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 도 4를 참조하여 상술한 상기 DTV(100)에 의하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제한 동작이 구현되는 것을 설명하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 전력 제한 동작 방법은 상술한 DTV(100)에 국한되어 적용되는 것은 아니다.
도 10을 참조하면, 상기 DTV(100)는, 앞서 설명한 바와 같이, 동작 전력을 결정한다(S300).
이어서, DTV(100)는 자신의 소모 전력을 감시하면서, 소모전력이 상기 결정된 동작 전력을 초과하는지를 판단한다(S310). 이러한 DTV(100)의 감시동작은 실시간으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 감시동작은 주기적으로 수행될 수도 있다.
만약 상기 감시동작 중 소모 전력이 상기 동작 전력을 초과한 것으로 판단되는 경우, 상기 DTV(100)는 자신이 수행하고 있는 또는 수행이 요청된 동작을 분석한다(S320). 예를 들어, DTV(100)는 상기 동작이 저장되어 있는 영화와 같은 동화상 콘텐츠의 시청인지, 상기 동작이 TV방송과 같은 동화상 콘텐츠의 시청인지, 상기 동작이 동화상 콘텐츠의 녹화인지, 상기 동작이 방송 신호에 의해 수신되는 음악과 같은 음향 콘텐츠인지, 또는 상기 동작이 인터넷 브라우징과 같은 동작인지 등을 분석할 수 있다.
DTV(100)는 분석된 결과를 근거로 하여, 상기 동작에 필요한 구성요소(또는 모듈)을 결정한다(S330). 예를 들어, DTV(100)는, 상기 동작이 저장되어 있는 동화상 콘텐츠의 시청인 경우, 상기 메모리(104), 상기 출력부(103), 상기 입력부(102) 및 상기 제어부(106) 등이 상기 동작에 필요한 구성요소라고 판단할 수 있다. 또는, DTV(100)는, 상기 동작이 방송신호에 의한 음향콘텐츠의 출력인 경우, 상기 통신부(101), 상기 음향출력부(103b), 상기 입력부(102) 및 상기 제어부(106) 등이 상기 동작에 필요한 구성요소라고 판단할 수 있다.
이어서, DTV(100)는 상기 결정된 구성요소 각각에 모듈별 전력을 할당한다(S340). 예를 들어, 과거의 각 구성요소에 의한 전력 소모의 패턴분석을 통해, 상기 분석된 동작의 수행에 사용되는 각 구성요소들에 모듈별 전력을 할당할 수 있다.
한편, 상기 DTV(100)의 상기 전원부(105)가 배터리를 포함하는 경우, 상기 DTV(100)는 상기 동작 전력이 상기 배터리에 할당되지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 DTV(100)는 상기 배터리의 충전에 동작 전력이 소비되지 않도록 제어할 수 있다. 다만, 상기 요청된 동작이 배터리의 충전인 경우에는, DTV(100)는 상기 배터리의 충전에만 동작 전력이 소비되도록 제어할 수 있다.
DTV(100)는, 각 구성요소들에 적절하게 모듈별 전력을 분배한 후, 각 구성요소들이 할당 받은 모듈별 전력의 범위 내에서 동작하도록 제어한다(S350).
패턴분석을 통해 할당된 모듈별 전력의 총합이 상기 동작 전력을 초과하는 경우가 생길 수 있다. 이러한 경우, 상기 DTV(100)는 각 모듈들의 동작 성능 열화를 유도할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이부(103a)를 통해 컨텐츠를 표시할 때, 정상적이고 일반적인 동작을 수행하는 경우 500만큼의 전력이 소모된다고 할 때, 상기 DTV(100)는 상기 디스플레이부(103a)에 400만큼의 모듈별 전력을 할당할 수 있다. 이러한 경우, 상기 디스플레이부(103a)는 상기 컨텐츠가 상기 디스플레이부(103a)를 통해 표시되는 밝기를 줄이거나, 상기 컨텐츠가 표시되는 크기를 줄임으로써, 디스플레이부(103a)에 의해 소모되는 전력을 줄여서 동작할 수 있다.
DTV(100)는 상술한 전력 제한 동작을 수행하면서, 실시간으로 계속해서 DTV(100)에서 소모되는 소모전력을 감시할 수 있다. 즉, DTV(100)는 계속해서 단계 310을 수행할 수 있다. 즉, DTV(100)는 실시간으로 전력 소모를 감시하고, 전력소모가 동작 전력을 초과하는 경우에, 수행하고 있는 동작을 분석하여, 분석된 동작에 따라서 각 구성요소별로 할당하여야 할 모듈별 전력을 결정/할당함으로써, 상기 DTV(100)에 할당된 동작 전력의 범위 내에서 요청된 동작이 수행될 수 있도록 제어할 수 있게 된다. 즉, DTV(100)는 요청되는 동작에 따라서 상황에 맞추어 모듈별 할당 전력을 다이나믹하게 제어할 수 있게 된다.
한편, DTV(100)는 할당된 동작 전력을 우선적으로 각각의 구성요소들(또는 모듈들)에 할당한 후, 각 구성요소들이 개별적으로 할당된 전력의 범위 내에서 동작할 수 있도록 제어할 수도 있다.
[재할당 요청]
한편, DTV(100)를 포함한 전자 기기는 상술한 전력 제한 동작을 수행하는 중, 요청된 동작을 상기 동작 전력의 범위 내에서 수행할 수 없다고 판단되는 경우, 상기 에너지관리장치(30)에 전력 재할당을 요청할 수 있다.
이하에서는, 이러한 경우에 상기 전자 기기가 상기 에너지관리장치(30)로 전력 재할당을 요청하는 것에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의하여 전자 기기가 전력의 재할당을 요청하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, DTV(100)는, 사용자 또는 상기 에너지관리장치(30)를 포함한 외부 기기로부터 소정의 동작을 요청 받는다(S400).
DTV(100)는, 앞서 상술한 바와 같이, 결정된 동작 전력의 범위 내에서 동작하고 있는 지 여부를 감시하고 있을 수 있다(S410). 즉, 상기 요청된 동작에 소비되는 전력이 동작 전력을 초과하는지 여부를 판단한다(S410).
만약, 소비전력이 동작 전력을 초과하는 경우, DTV(100)는 상기 요청된 동작이 반드시 수행되어야 하는지 여부를 사용자에게 질의할 수 있으며, 이에 대해 사용자로부터 그에 대한 응답을 입력 받을 수 있다(S420).
질의 결과, 동작이 반드시 수행되어야 하는 경우가 아니라면, DTV(100)는 전력 제한 동작으로 인해 요청된 동작이 수행될 수 없음을 알리는 메시지를 상기 출력부(103)를 통해 출력할 수 있다(S430). 이와 함께, DTV(100)는 상기 요청된 동작을 무시하고, 다시 전력 제한 동작을 감시할 수 있다.
단계 S420에서의 질의 결과, 동작이 반드시 수행되어야 하는 경우라면, DTV(100)는 요청된 동작의 성능을 열화시키어 수행해도 되는지 여부를 사용자에게 질의할 수 있으며, 이에 대해 사용자로부터 그에 대한 응답을 입력 받을 수 있다(S440).
단계 S430에서의 질의 결과, 동작 성능 열화가 허용되는 경우라면, DTV(100)는 요청된 동작을 열화된 성능으로 수행한다(S450). 예를 들어, DTV(100)를 통해 동화상 컨텐츠의 시청을 요청한 경우, DTV(100)는 동화상 컨텐츠를 출력하되, 표시되는 컨텐츠의 밝기 및 크기를 줄이거나, 출력되는 음향의 크기를 줄여서 출력할 수 있다.
만약, 단계 S430에서의 질의 결과, 동작 성능 열화가 허용되지 않는 경우라면, DTV(100)는 상기 에너지관리장치(30)로 전력을 재할당해줄 것으로 요청한다(S460). 즉, DTV(100)는 상기 요청된 동작이 반드시 수행되어야 하는 것으로 판단하고 동작의 수행에 필요한 전력을 확보해줄 것을 에너지관리장치(30)에 요청할 수 있는 것이다.
전력을 재할당해줄 것으로 요청하기 위해, DTV(100)는 상기 에너지관리장치(30)로 전력 재할당 요청(power reassigning request)을 전송할 수 있다. 이 때, 상기 전력 재할당 요청에는 상기 요청된 동작에 소요되는 전력량이 포함될 수 있다. 또한, 상기 전력 재할당 요청에는 상기 요청된 동작에 부여된 우선순위 정보가 포함될 수 있다.
상기 에너지관리장치(30)는 상기 전력 재할당 요청을 수신하면, 그에 포함되어 있는 요청된 동작 수행에 필요한 전력량 및/또는 그에 부여된 우선순위 정보에 기초하여, 앞서 상술한 협상절차를 수행하고 이에 따라 여유 전력이 확보되면, 전력 할당 요청을 상기 DTV(100)로 전송함으로써 상기 DTV(100)에 전력을 재할당할 수 있다.
이에 따라, 상기 DTV(100)는, 앞서 설명한 전자 기기의 전력 할당 동작 및 전력 제한 동작에 따라 동작하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지관리장치에 의한 전력사용량 감시 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 10 내지 11을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전자 기기가 개별적으로 스스로 소모하고 있는 전력량을 감시하고 제어하는 방법에 대해 설명하였다. 즉, 전자 기기가 할당된 범위 내에서 동작하도록 스스로 제어하고, 만약 할당된 범위를 초과하는 전력을 사용해야 하는 경우에 에너지관리장치(30)로 재할당을 요청하는 절차에 관련하여 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 의하여, 에너지관리장치가 각 전자기기의 전력 소모량을 감시하고 이를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지관리장치가 전력관리네트워크에 연결된 전자 기기의 전력 소모를 감시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서도, 설명의 편의를 위하여, 상기 전자 기기는 앞서 설명한 DTV(100)인 것을 상정하여 설명하기로 한다.
도 12를 참조하면, 에너지관리장치(30)는 상기 전력관리네트워크(10)에 연결된 DTV(100)의 전력 소모량을 획득한다(S500).
DTV(100)에 의해 소모되는 전력 소모량은 상기 DTV(100)에서 측정되어 상기 에너지관리장치(30)로 전송될 수 있으며, 에너지관리장치(30)가 직접적으로 DTV(1000에 의해 소모되는 전력 소모량을 측정 및/또는 산출할 수 있다.
이 때, 전자의 경우, DTV(100)에는 전력 소모량의 측정을 위한 계측기(도면 미도시)가 포함되어 있을 수 있으며, 또는 DTV(100)의 상기 전원부(105)에 연결되는 스마트 미터기에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 전원부(105)의 전원 플러그와 전력 공급을 위한 콘센트의 사이에 연결된 스마트 미터기에 의해 상기 DTV(100)에 의해 소모되는 전력량이 측정될 수 있으며, 이러한 측정값은 상기 전력관리네트워크(10)를 통해 에너지관리장치(30)로 전송될 수 있다.
에너지관리장치(30)는 획득된 전력 소모량을 기초로 하여 DTV(100)의 전력 사용량을 감시한다(S510). 즉, 에너지관리장치(30)는 상기 DTV(100)의 전력 소모량이 상기 DTV(100)에 할당된 동작 전력을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S510).
DTV(100)에 할당된 동작 전력은 앞서 설명한 전력 제한 요청에 대한 응답을 통해 획득될 수 있다. 또는, 만약 전력 제한 요청에 대한 응답에 DTV(100)에서 결정한 동작 전력이 포함되어 있지 않은 경우, 에너지관리장치(30)는, 별도의 요청을 통해, DTV(100)에 할당된 동작 전력을 획득할 수 있다.
만약, 상기 감시 동작(S510) 중, 소모 전력이 동작 전력을 초과하는 경우에는 이하에서 설명할 단계 S520을 수행하고, 소모 전력이 동작 전력을 초과하지 않는 경우에는, 단계 S500으로 회귀하여, 계속하여 실시간으로 DTV(100)에 의해 소모되는 전력을 감시하게 된다.
에너지관리장치(30)는, 이어서, DTV(100)에 대한 전력 재할당이 필요한지를 확인한다(S520). 예를 들어, 에너지관리장치(30)는, 현재 DTV(100)에서 수행 중인 동작에 대한 정보를 획득 하고, 사용자에게 현재 DTV(100)에서 수행 중인 동작이 반드시 필요한지 질의하는 화면을 상기 디스플레이부(33a)를 통해 출력하고, 이에 대한 사용자의 응답을 입력받음으로써 단계 S520을 수행할 수 있다. 또는, DTV(100)에게 이와 같은 질의 화면을 DTV(100)의 디스플레이부(103a)를 통해 출력하고, 그에 대한 응답을 입력받아 전송할 것을 요청함으로써, 에너지관리장치(30)는 DTV(100)에 대한 전력 재할당이 필요한지를 확인할 수 있게 된다. 만약, 단계 S520을 수행하기 전에, 도 11을 참조하여 설명한 단계 S460에 의한 전력 재할당 요청이 DTV(100)로부터 수신함으로써, 에너지관리장치(30)는 전력 재할당이 필요한 지 여부를 확인할 수 있게 된다.
만약, 단계 S520의 확인 절차에 의해 전력 재할당이 필요하다고 판단되는 경우, 에너지관리장치(30)는 전력 재할당 절차를 수행한다(S530). 이 경우의 전력 재할당 절차는 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 전력 재할당 절차와 동일하거나 유사한 방법에 의해 수행될 수 있다.
한편, 단계 S520의 확인 절차에 의해 전력 재할당이 필요하지 않다고 판단되는 경우, 에너지관리장치(30)는 DTV(100)의 동작을 제어한다(S540). 예를 들어, 에너지관리장치(30)는 DTV(100)에게 현재 수행 중인 적어도 하나의 동작의 수행을 중지할 것을 요청할 수 있다. 또는, DTV(100)는 도 10을 참조하여 설명한 전력 제한 동작을 다시 수행할 것을 요청받을 수 있다.
이로써, 에너지관리장치(30)는 능동적으로 전력관리네트워크(10)에서 소모되고 있는 전력량을 감시하고, 전력관리네트워크(10)에 연결되어 있는 전자 기기들의 동작을 적절히 제어할 수 있게 된다.
본 문서에서 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 미디엄 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 본 문서에서 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 상기 메모리(34, 104)에 저장되고, 상기 제어부(34, 106)에 의해 실행될 수 있다.

Claims (12)

  1. 전력관리네트워크와 통신하는 통신부; 및
    상기 전력관리네트워크에 연결된 복수의 전자 기기에의 전력 제한량을 결정하고, 기기별 제한량을 포함하는 전력 제한 요청을 상기 복수의 전자 기기에 전송하고, 상기 전력 제한 요청에 대한 응답을 수신하여 상기 전력관리네트워크의 전력사용량을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 전자 기기의 전력소비 패턴, 상기 복수의 전자 기기의 필요 전력 또는 희망 전력 사용요금 값 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 전자 기기의 전력 제한량을 결정하고,
    상기 복수의 전자 기기 중 제1 전자 기기로 상기 전력 제한 요청을 전송한 경우, 상기 제1 전자 기기의 필요 전력과 할당된 전력 제한량을 비교하여, 상기 전력 제한량이 큰 경우, 동작 전력량을 제1 레벨로 설정하고, 상기 필요 전력이 큰 경우, 상기 동작 전력량을 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨로 설정하여 동작들 중 하나를 열화시키거나 중지시키는 제어신호를 상기 제1 전자 기기로 전송하고,
    상기 복수의 전자 기기 중 제1 전자 기기로부터 전력 재할당 요청을 수신하는 경우, 전력 재할당이 가능한 제2 전자 기기를 선택하고, 상기 제2 전자 기기로 전력 제한 요청을 송신하는 것을 특징으로 하는 전력관리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력관리네트워크에 연결된 다른 전자 기기에 할당할 전력이 부족한 경우, 상기 전자 기기에 재 전력 제한 요청을 전송하는
    전력관리장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 전자기기들 중, 필요 전력이 할당된 동작 전력보다 더 작은 전자기기를 상기 제2 전자기기로 선택하는
    전력관리장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 전자기기들 중, 필요전력과 할당된 동작 전력의 차이가 상기 제1 전자기기에 더 할당하여야 하는 전력량 이상인 전자기기를 상기 제2 전자기기로 선택하는
    전력관리장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 응답은 상기 전력 제한 요청의 승인 및 거절 중 하나를 나타내는
    전력관리장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 응답이 거절 응답일 때, 복수의 전자기기들에 대한 복수의 필요 전력과 할당된 동작 전력에 기초하여, 상기 전자기기가 아닌 상기 복수의 전자기기들 중 하나를 선택하는
    전력관리장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,
    전력 재할당을 위해 상기 선택된 전자기기에 전력 제한 요청을 전송하는
    전력관리장치.
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