KR20110048889A - 에어컨 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

에어컨 제어 장치 및 제어 방법이 개시된다. 본 발명은 에어컨 운전 시에 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써 합리적인 에어컨 운전이 가능하게 하고, 절전 운전을 수행할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 에어컨 운전에 따른 소비전력, 입력 외부 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써 에어컨 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 절전을 고려할 수 있도록 한다.

에어컨, 절전, 피크

Description

에어컨 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING AIR CONDITIONER AND METHOD THE SAME}

본 발명은 에어컨 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어컨 운전 시에 전력 정보를 제공하여 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 에어컨 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 이송된 고온고압의 냉매가스를 주변의 공기와 열교환하여 저온 고압의 액체 냉매상태로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 액체 상태로 변화되어 이송된 냉매를 저온 저압의 액체 및 기체 상태로 감압하는 팽창밸브 또는 모세관에서 이송된 저온 저압의 냉매를 통과시키면서 증발되어 주변의 열을 빼앗아 외부온도를 낮은 온도로 유지하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 공기를 실내로 토출시키는 송풍용팬 과, 상기 증발기에서 기화된 냉매가스로부터 액체 상태의 냉매를 여과하여 다시 압축기로 유입되도록 하는 어큐뮬레이터(Accumulator), 및 에어컨의 전체적인 구동을 제어하는 제어부로 구성된다.

한편, 에어컨은 실내기, 실외기, 제어장치, 및 연결관 등 구성의 종류와 개 수에 따라 구분되는데, 하나의 실내기와 실외기로 구성된 RAC(Rotary Air Conditioner), 하나의 실외기와 하나 이상의 실내기와 덕트(duct)로 구성된 유니터리 공기 조화기(Unitary Air Conditioner), 하나 이상의 실외기와 하나 이상의 실내기와 중앙제어장치로 구성된 멀티 에어컨(Multi Air Conditioner) 등이 그것이다.

한편, 일반적으로 압축기, 응축기가 실외기 내에 구성되고 증발기, 송풍팬, 및 제어부는 실내기 내에 구비된다. 상기 에어컨의 제어는 일반적으로 실내기를 통해 이루어지고, 실외기는 연결된 실내기의 상태정보를 모니터링하여 연결된 실내기로 냉매가 분배 및 순환되도록 제어한다. 이러한 에어컨은 냉매를 순환하여 공기조화를 수행하는 에어컨의 특성상 사용 전력량이 타가전기기에 비해 상당하고 따라서 이로 인한 관리비용이 상당하다.

상기와 같은 에어컨은 전기 에너지를 소비하기 때문에 사용자에 전력 소비량이나 전기요금은 민감한 문제이다. 최근에는 에너지 소비가 증가함에 따라 더욱 많은 에너지원의 개발 및 에너지 발전이 필요하게 되었다. 그러나, 상기 에너지를 발전함에 따라 온실가스를 다량으로 배출하게 되어 지구 온난화 등의 환경 문제가 대두되고 있다. 또한, 온실가스, 특히 이산화탄소의 배출을 줄이기 위해 원자력, 연료전지뿐만 아니라, 풍력, 태양광, 태양열, 지력, 조력, 수력 등의 대체 에너지원의 개발이 진행되고 있다. 이와 더불어, 기존 전력망에 IT 기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고자 하는 차세대 전력망, 즉 스마트 그리드(Smart Grid) 개념이 도입되었다.

종래 기술에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은 에어컨 운전 시에 절전 및 에너지 절감에 대한 정보를 사용자 등이 제공받지 못하므로 에어컨의 이용 효율이 감소하고, 전기 소비가 많은 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은 에너지를 발전하는 에너지원에서의 온실가스 배출량을 고려하지 아니함으로써, 지구 온난화 등의 환경 문제에 대처하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에어컨 운전 시에 전력 정보를 제공하는 에어컨 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 합리적인 에어컨 운전이 가능하게 하고, 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 에어컨 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 에어컨 운전에 따른 소비전력, 입력 외부 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 에어컨 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 절전을 고려할 수 있도록 한 에어컨 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치는, 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 입력 유닛과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 통신유닛과, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 제어유닛과, 상기 운전 모드, 상기 예상 소비전력, 및 상기 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 출력유닛을 포함하여 구성된다. 상기 전력 정보는, 일반 시 간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구성된 전기요금시간대 정보를 포함한다. 또한, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 절전 운전 모드이다. 여기서, 상기 제어유닛은, 수신된 전력 정보가 일반 시간대이면, 상기 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하고, 수신된 전력 정보가 피크 시간대이면, 상기 입력된 운전 모드에 따라 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 외부 장치는, 홈서버, 스마트 미터, 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치이고, 상기 유무선 통신 방식은, 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 중 하나 이상의 통신 방식이다.

상기 에어컨 제어 장치는, 외부 전원과 연결되어 에어컨 내로 전력을 공급하는 전원유닛과, 상기 설정 명령에 따른 복수의 상태 정보를 검출하는 검출유닛을 더 포함하여 구성된다. 상기 전력 정보는 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 외부 전원의 온실가스배출량을 산출한다. 상기 출력유닛은 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량, 상기 상태 정보 중 하나 이상의 정보를 더 표시할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨 제어 방법은, 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 단계와, 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 수신하는 단계와, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 에어컨을 운전하는 단계를 포함하여 구성된다. 상기 전기요금시간대 정보는, 일반 시간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대를 포함하고, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 절전 운 전 모드이다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 과정을 포함한다. 또한, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 예상 소비전력 및 상기 예상 전기요금을 표시하는 과정을 더 포함한다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 입력된 운전 모드가 절전 운전 모드이고, 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 절전 운전 모드 또는 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정을 포함하여 구성된다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 에어컨에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하고, 상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은, 에어컨 운전 시에 전력 정보를 제공함으로써, 사용자 등이 합리적인 에어컨 운전이 가능하게 하고, 절전 운전을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은, 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 합리적인 에어컨 운전 및 절전 운전을 수행할 수 있도록 하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은, 에어컨 사용에 따른 소비전력, 입력 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 에어컨 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 절전을 고려할 수 있도록 하는 장점이 있다.

본 발명에 따라 전력 수요를 분산시킬 수 있고, 피크 전력을 줄임으로써 스마트 그리드의 구축 및 전체 에너지 절감에 이바지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법을 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치는, 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 입력 유닛(400)과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 통신유닛(200)과, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 제어유닛(300)과, 상기 운전 모드, 상기 예상 소비전력, 및 상기 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 출력유닛(500)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 전력 정보는, 일반 시간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구성된 전기요금시간대 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포 함할 수 있다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 전력 정보는 현재 시각 정보를 포함할 수 있고, 현재 시각 정보에 따라 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 할 수 있다.

상기 통신유닛(200)은 상기 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어 상기 전력 정보를 수신하는데, 상기 유무선 통신 방식은 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다.

사용자 등은 상기 입력유닛(400)을 통해 운전 모드를 설정할 수 있는데, 일반 운전 모드와 하나 이상의 절전 운전 모드 중 하나의 운전 모드를 설정한다. 상기 제어유닛(300)은, 수신된 전력 정보가 일반 시간대이면 상기 일반 운전 모드로 상기 에어컨을 운전하고, 수신된 전력 정보가 피크 시간대이면 설정된 운전 모드에 따라 상기 행정을 수행한다. 즉, 사용자 등이 에어컨에 일반 운전 모드로 설정하 면, 피크 시간대라는 전력 정보를 수신하였더라도 에어컨 제어 장치는 일반 운전 모드로 운전을 수행한다. 반면, 사용자 등이 에어컨에 절전 운전 모드로 설정한 후, 피크 시간대라는 전력 정보가 수신되면 에어컨 제어 장치는 절전 운전 모드로 운전을 수행한다. 상기 운전 모드는 필요한 경우에 임의 조건에 따라 자동 변환되도록 설정될 수 있다. 물론 절전 운전 모드를 복수로 설정하여 일반 시간대와 피크 시간대에 서로 다른 절전 운전 모드로 에어컨을 운전할 수도 있다. 예를 들어, 상기 절전 운전 모드는, 정속형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시의 설정온도로부터 일정 온도(도 3에서 3℃) 높여 에어컨을 운전하도록 한다. 또한, 상기 절전 운전 모드는, 인버터형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시 운전 주파수의 일정 비율(예를 들어 70%)로 에어컨을 운전하도록 한다.

상기 입력유닛(400)은 상기 에어컨 운전에 필요한 하나 이상의 설정 명령을 입력받는다. 상기 입력유닛(100)은 복수개의 버튼으로 구성된 선택유닛을 포함한다. 여기서, 상기 선택유닛은, 운전모드, 목표온도, 풍량, 풍향, 또는 타이머 중 하나 이상의 설정 명령을 입력할 수 있다. 예를 들어, 상기 선택유닛은, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉방/난방 버튼, 업/다운 버튼, 전원 온/오프 버튼, 공기청정버튼, 인공지능 버튼, 제습 버튼 등을 구비할 수 있고, 설정버튼, 확인버튼 등을 부가적으로 구비할 수 있다. 또한, 상기 입력유닛(400)은 절전 운전 모드와 일반 운전 모드를 선택할 수 있는 버튼을 더 구비한다.

도 2를 참조하면, 일반 운전 모드 시의 에어컨 제어 장치의 출력 화면의 일 예를 보인 것으로서, 상기 출력유닛(500)은 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 20.5℃임을 표시한다. 이때, 상기 출력유닛(500)은 예상 소비전력은 17 Kwh이고, 예상 전기요금은 194원임을 표시한다. 상기 입력유닛(400)의 운전 모드 선택 버튼은 절전 운전 모드를 선택할 수 있도록 바뀌어 표시된다. 즉, 사용자 등이 "절전 모드" 버튼을 누르면, 에어컨은 절전 운전 모드로 변경되어 운전된다.

도 3을 참조하면, 절전 운전 모드 시의 에어컨 제어 장치의 출력 화면의 일 예를 보인 것으로서, 상기 출력유닛(500)은 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 23.5℃임을 표시한다. 이때, 상기 출력유닛(500)은 예상 소비전력은 2.5 Kwh이고, 예상 전기요금은 27원임을 표시한다. 또한, 상기 출력유닛(500)은 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 여부를 "PEAK TIME"등과 같이 표시한다(510). 상기 "PEAK TIME" 표시를 깜박이게 하거나, 하이라이트 처리하여 사용자 등이 쉽게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 상기 입력유닛(400)의 운전 모드 선택 버튼은 일반 운전 모드를 선택할 수 있도록 바뀌어 표시된다. 즉, 사용자 등이 "일반 모드" 버튼을 누르면, 에어컨은 일반 운전 모드로 변경되어 운전된다.

상기 에어컨 제어 장치는, 외부 전원과 연결되어 에어컨 내로 전력을 공급하는 전원유닛(100)과, 상기 설정 명령에 따른 복수의 상태 정보를 검출하는 검출유닛(600)을 더 포함하여 구성된다.

상기 전원유닛(100)은 상기 외부 전원, 즉 상용 교류 전원을 입력받아 에어컨과 에어컨 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 전원유닛(100)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched- Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 전력 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터(Regulator) 등의 변압 유닛을 이용하여 에어컨 및 에어컨 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다.

상기 검출유닛(600)은 상기 운전 모드나 상기 설정 명령에 따라 변하는 에어컨의 상태들을 검출한다. 상기 검출유닛(600)은 상기 에어컨이 설치된 위치의 온도를 검출하는 실내온도 검출유닛과, 상기 위치 밖의 온도를 검출하는 실외온도 검출유닛과, 상기 에어컨을 구동하는 압축기의 상태를 검출하는 압축기 상태 검출유닛을 포함한다. 또한, 상기 압축기 상태 검출유닛은 상기 압축기에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출유닛과, 상기 압축기에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출유닛과, 상기 압축기를 구동하는 구동 주파수를 검출하는 주파수 검출유닛을 포함할 수 있다. 또한, 팬 모터의 구동 속도 또는 팬 모터 구동여부 등을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 검출유닛(600)은 에어컨 자체에서 발생하는 이산화탄소 등의 온실가스를 감지하는 가스 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 유닛(300)은 상기 검출유닛(600)을 통해 검출된 상태값들을 근거로 예상 소비전력을 연산하고, 상기 예상 소비전력을 근거로 예상 전기요금을 산출할 수 있다.

상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함한다. 이때, 상기 제어유닛(300)은 상기 전력 정보를 근거로 예상 전기요금 및 온실가스배출량을 산출할 수 있다. 상기 출력유닛(500)은 상기 외부 전원의 종 류, 상기 온실가스지수, 상기 예상전기요금, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 데이터를 더 표시한다. 또한, 상기 제어유닛(300)은 상기 산출된 예상 소비전력을 근거로 에어컨에 공급되는 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전원의 종류에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 외부 전원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 전원에 따른 온실가스지수, 예를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다. 또한, 상기 통신유닛(200)은 에어컨의 전력 요구량, 전기요금, 온실가스 배출량 등의 정보를 상기 유무선 통신 방식을 통해 외부에 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 에어컨 제어 장치는, 상기 복수의 상태들과, 상기 예상 소비전력을 저장하는 저장유닛(700)을 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 저장유닛(700)은 하나 이상의 설정 명령과, 상기 설정 명령에 따른 소비전력을 미리 설정하여 저장한다. 즉, 사용자 등이 상기 입력유닛(400)을 통해 에어컨에 설정 명령을 입력하면, 상기 설정 명령에 따라 상기 에어컨의 운전 상태가 변경되고, 상기 상태값들에 따른 예상 소비전력을 연산하고, 이에 따른 예상 전기요금을 산출하여, 이를 상기 저장유닛(700)에 저장하게 된다. 이때, 상기 설정 명령과 이에 따른 상태값, 및 상태값에 따라 연산된 예상 소비전력을 함께 저장한다. 이후에 사용자 등이 상기 입력유닛(400)을 통해 설정 명령을 하거나, 또는 상기 검출유닛(600)을 통해 검출된 상태들의 상태값들을 근거로 하여 미리 설정된 수식에 따라 예상 소비 전력을 연산하거나, 상기 저장유닛(700)에 저장된 정보를 읽어들여 예상 소비전력을 연산하여, 이를 상기 출력유닛(500)을 통해 표시한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 에어컨 제어 방법은, 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 단계(S100)와, 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 수신하는 단계(S110)와, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 에어컨을 운전하는 단계(S120 이하)를 포함하여 구성된다. 상기 운전 모드는 일반 운전 모드와 하나 이상의 절전 운전 모드를 포함하고, 각 운전 모드에 따라 다른 설정 명령이 입력될 수 있다. 이하 장치의 구성은 도 1 내지 도 3을 참조한다.

이때, 상기 전력 정보는, 일반 시간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구성된 전기요금시간대 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함할 수 있다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 전력 정보는 현재 시각 정보를 포함할 수 있고, 현재 시각 정보에 따라 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 할 수 있다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 과정(미도시)을 포함한다. 또한, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 예상 소비전력 및 상기 예상 전기요금을 표시하는 과정(S140)을 더 포함한다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 입력된 운전 모드가 절전 운전 모드이고, 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정(S120, S130)과, 상기 판단 결과에 따라 절전 운전 모드 또는 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정(S140 내지 S160)을 포함하여 구성된다.

상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은, 상기 판단 결과, 절전 운전 모드가 입력되고, 현재 시각이 피크 시간대이면, 현재 에어컨이 절전 운전 중이고, 피크 시간대임을 표시하고(S140), 절전 운전 모드로 에어컨을 운전한다(S150). 상기 절전 운전 중, 사용자 등이 운전 모드를 일반 운전 모드로 변경하거나, 또는 일반 시간대로 진입하면 일반 운전 모드로 전환되고, 기존 설정온도로 리셋된다. 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은, 상기 판단 결과, 일반 운전 모드가 입력되면, 현재 에어컨이 일반 운전 중임을 표시하고, 일반 운전 모드로 에어컨을 운전한다(S160). 물론 절전 운전 모드를 복수로 설정하여 일반 시간대와 피크 시간 대에 서로 다른 절전 운전 모드로 에어컨을 운전할 수도 있다. 예를 들어, 상기 절전 운전 모드는, 정속형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시의 설정온도로부터 일정 온도(도 3에서 3℃) 높여 에어컨을 운전하도록 한다. 또한, 상기 절전 운전 모드는, 인버터형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시 운전 주파수의 일정 비율(예를 들어 70%)로 에어컨을 운전하도록 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 에어컨 제어 방법은, 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 단계(S200)와, 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 수신하는 단계(S210)와, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 에어컨을 운전하는 단계(S220 이하)를 포함하여 구성된다. 상기 운전 모드는 일반 운전 모드와 하나 이상의 절전 운전 모드를 포함하고, 각 운전 모드에 따라 다른 설정 명령이 입력될 수 있다. 이하 장치의 구성은 도 1 내지 도 3을 참조한다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 과정(S211)을 포함한다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는, 상기 입력된 운전 모드가 절전 운전 모드이고, 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정(S220, S230)과, 상기 판단 결과에 따라 절전 운전 모드 또는 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정(S240 내지 S270)을 포함하여 구성된다.

상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은, 상기 판단 결과, 절전 운전 모 드가 입력되고, 현재 시각이 피크 시간대이면, 현재 에어컨이 절전 운전 중이고, 피크 시간대임을 표시하고(S240), 절전 운전 모드로 에어컨을 운전한다(S250). 또한, 상기 산출된 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 표시한다(S241). 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은, 상기 판단 결과, 일반 운전 모드가 입력되면, 현재 에어컨이 일반 운전 중임을 표시하고, 일반 운전 모드로 에어컨을 운전한다(S270). 또한, 일반 운전 모드와 전력 정보를 근거로 산출한 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 표시한다. 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은, 상기 판단 결과, 현재 시각이 일반 시간대이면, 일반 운전 모드로 에어컨을 운전한다(S270). 즉, 사용자 등이 절전 운전 모드로 설정하였더라도 현재 시각이 일반 시간대에 포함되면 일반 운전 모드로 에어컨을 운전한다. 물론 절전 운전 모드를 복수로 설정하여 일반 시간대와 피크 시간대에 서로 다른 절전 운전 모드로 에어컨을 운전할 수도 있다. 예를 들어, 상기 절전 운전 모드는, 정속형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시의 설정온도로부터 일정 온도(도 3에서 3℃) 높여 에어컨을 운전하도록 한다. 또한, 상기 절전 운전 모드는, 인버터형 에어컨인 경우에 일반 운전 모드 시 운전 주파수의 일정 비율(예를 들어 70%)로 에어컨을 운전하도록 한다.

도 2를 참조하면, 일반 운전 모드 시 출력 화면의 일 예를 보인 것으로서, 상기 제어 방법은, 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 20.5℃임을 표시한다. 이때, 상기 제어 방법은, 예상 소비전력은 17 Kwh이고, 예상 전기요금은 194원임을 표시한다. 상기 입력유닛(400)의 운전 모드 선택 버튼은 절전 운전 모드를 선택할 수 있도록 바뀌어 표시된다. 즉, 사용자 등이 "절전 모드" 버튼을 누르면, 에어컨은 절전 운전 모드로 변경되어 운전된다.

도 3을 참조하면, 절전 운전 모드 시 출력 화면의 일 예를 보인 것으로서, 상기 제어 방법은, 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 23.5℃임을 표시한다. 이때, 상기 제어 방법은, 예상 소비전력은 2.5 Kwh이고, 예상 전기요금은 27원임을 표시한다. 또한, 상기 제어 방법은, 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 여부를 "PEAK TIME"등과 같이 표시한다(510). 상기 "PEAK TIME" 표시를 깜박이게 하거나, 하이라이트 처리하여 사용자 등이 쉽게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 상기 입력유닛(400)의 운전 모드 선택 버튼은 일반 운전 모드를 선택할 수 있도록 바뀌어 표시된다. 즉, 사용자 등이 "일반 모드" 버튼을 누르면, 에어컨은 일반 운전 모드로 변경되어 운전된다.

상기 에어컨 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 에어컨에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함한다. 여기서, 상기 에어컨 제어 방법은, 상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계(S280)를 더 포함할 수 있고, 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시하는 단계(S281)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급 전원에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 전원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 에너지원에 따른 온실가스지수, 예 를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은 에어컨에 전원을 인가한 후 내부의 통신유닛을 통해 외부 장치로부터 전기요금 정보를 포함한 전력 정보를 수신하고, 이를 출력유닛을 통해 사용자 등에게 제공한 다음, 절전을 위한 합리적인 선택이 가능하도록 할 수 있으며, 피크 시간대에 대응하여 절전 운전 모드를 수행할 수 있도록 함으로써 에너지의 합리적인 사용을 유도한다. 또한, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은 외부 장치로부터 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 수신하고, 이를 근거로 예상전기요금 및 온실가스배출량을 산출하여 절전을 수행할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법은 사용자 등이 에어컨의 전력 사용 실태 및 전기사용을 실시간으로 확인할 수 있게 하여 자발적으로 에너지 절약을 유도할 수 있고, 국가적으로 피크 전력을 낮출 수 있으며, 스마트 그리드 등의 차세대 전력망 구축에 이바지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 2는 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법에 있어서, 일반 운전 모드 시의 출력 화면의 일 예를 보인 도;

도 3은 본 발명에 따른 에어컨 제어 장치 및 제어 방법에 있어서, 절전 운전 모드 시의 출력 화면의 일 예를 보인 도;

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 에어컨 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도;

도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 에어컨 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

Claims (22)

1. 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 입력 유닛;

   외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 통신유닛;

   상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 제어유닛; 및

   상기 운전 모드, 상기 예상 소비전력, 및 상기 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 출력유닛;을 포함하는 에어컨 제어 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 전력 정보는,

   일반 시간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구성된 전기요금시간대 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 운전 모드는,

   일반 운전 모드 또는 절전 운전 모드인 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 제어유닛은,

   수신된 전력 정보가 일반 시간대이면, 상기 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
5. 제3 항에 있어서, 상기 제어유닛은,

   수신된 전력 정보가 피크 시간대이면, 상기 입력된 운전 모드에 따라 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
6. 제1 항에 있어서,

   외부 전원과 연결되어 에어컨 내로 전력을 공급하는 전원유닛; 및

   상기 설정 명령에 따른 복수의 상태 정보를 검출하는 검출유닛;을 더 포함하는 에어컨 제어 장치.
7. 제6 항에 있어서, 상기 전력 정보는,

   상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
8. 제7 항에 있어서, 상기 제어유닛은,

   상기 외부 전원의 온실가스배출량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
9. 제8 항에 있어서, 상기 출력유닛은,

   상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량, 상기 상태 정보 중 하나 이상의 정보를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
10. 제1 항에 있어서, 상기 외부 장치는,

    홈서버, 스마트 미터, 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치인 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
11. 제1 항에 있어서, 상기 유무선 통신 방식은,

    전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 중 하나 이상의 통신 방식인 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 장치.
12. 에어컨 운전에 필요한 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 단계;

    외부 장치로부터 전기요금시간대 정보를 포함한 전력 정보를 수신하는 단계; 및

    상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 에어컨을 운전하는 단계;를 포함하는 에어컨 제어 방법.
13. 제12 항에 있어서, 상기 전기요금시간대 정보는,

    일반 시간대와, 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
14. 제13 항에 있어서, 상기 운전 모드는,

    일반 운전 모드 또는 절전 운전 모드인 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
15. 제14 항에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는,

    상기 운전 모드와 상기 전력 정보를 근거로 예상 소비전력 및 예상 전기요금을 산출하는 과정;을 포함하는 에어컨 제어 방법.
16. 제15 항에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는,

    상기 예상 소비전력 및 상기 예상 전기요금을 표시하는 과정;을 더 포함하는 에어컨 제어 방법.
17. 제14 항에 있어서, 상기 에어컨을 운전하는 단계는,

    상기 입력된 운전 모드가 절전 운전 모드이고, 현재 시각이 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정; 및

    상기 판단 결과에 따라 절전 운전 모드 또는 일반 운전 모드로 에어컨을 운 전하는 과정;을 포함하는 에어컨 제어 방법.
18. 제17 항에 있어서, 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은,

    상기 판단 결과, 절전 운전 모드가 입력되고, 현재 시각이 피크 시간대이면, 현재 에어컨이 절전 운전 중이고, 피크 시간대임을 표시하고, 절전 운전 모드로 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
19. 제17 항에 있어서, 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은,

    상기 판단 결과, 현재 시각이 일반 시간대이면, 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
20. 제17 항에 있어서, 상기 운전 모드로 에어컨을 운전하는 과정은,

    상기 판단 결과, 일반 운전 모드가 입력되면, 현재 에어컨이 일반 운전 중임을 표시하고, 일반 운전 모드로 에어컨을 운전하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
21. 제12 항에 있어서, 상기 전력 정보는,

    에어컨에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 제어 방법.
22. 제21 항에 있어서,

    상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계;를 더 포함하는 에어컨 제어 방법.

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