KR20120088465A - 세탁기 및 그 제어 방법 - Google Patents

세탁기 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120088465A
KR20120088465A KR20110009827A KR20110009827A KR20120088465A KR 20120088465 A KR20120088465 A KR 20120088465A KR 20110009827 A KR20110009827 A KR 20110009827A KR 20110009827 A KR20110009827 A KR 20110009827A KR 20120088465 A KR20120088465 A KR 20120088465A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power price
power
washing
washing machine
price
Prior art date
Application number
KR20110009827A
Other languages
English (en)
Inventor
김현숙
방은숙
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR20110009827A priority Critical patent/KR20120088465A/ko
Priority to US13/173,695 priority patent/US20120193985A1/en
Priority to EP20120150533 priority patent/EP2481844A3/en
Priority to CN201210023013.1A priority patent/CN102619071B/zh
Publication of KR20120088465A publication Critical patent/KR20120088465A/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/46—Control of the energy or water consumption
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/04—Signal transfer or data transmission arrangements
    • D06F34/05—Signal transfer or data transmission arrangements for wireless communication between components, e.g. for remote monitoring or control
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/22—Condition of the washing liquid, e.g. turbidity
    • D06F34/24—Liquid temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/28—Arrangements for program selection, e.g. control panels therefor; Arrangements for indicating program parameters, e.g. the selected program or its progress
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/02—Rotary receptacles, e.g. drums
    • D06F37/04—Rotary receptacles, e.g. drums adapted for rotation or oscillation about a horizontal or inclined axis
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/04—Heating arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2101/00—User input for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/16—Washing liquid temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/28—Electric heating
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D06F2105/48—Drum speed
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/58—Indications or alarms to the control system or to the user
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/58—Indications or alarms to the control system or to the user
    • D06F2105/60—Audible signals
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/62—Stopping or disabling machine operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터와, 전력 관리기로부터 에너지 저감 시점을 가진 에너지 저감 신호를 수신하는 통신부와, 에너지 저감 신호가 수신되면 에너지 저감 시점에 수행될 예정인 행정에서 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단하고, 판단된 부하의 운전율을 감소시키는 제어부를 포함함으로써 전력 가격이 기준 가격 이상으로 변경되기 전에 부하의 운전율을 변경함으로써 소비 전력을 절감할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 개시한다.

Description

세탁기 및 그 제어 방법{Washing machine and method for controlling the same}
본 발명은 전력 절감을 위해 부하의 구동을 조정 제어하는 세탁기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
정보통신기술의 발전으로 인해 전기를 사용하는 기기들의 수가 비약적으로 증가하였고 이로 인해 전력의 수요량이 해가 갈수록 증가하고 있다. 이러한 전력의 수요는 일 년을 기준으로 365일 항상 많은 것이 아니라 일 년 중 단 몇 일만 크게 발생한다.
이와 같이 짧은 시간 전력 수요가 높은 상태를 첨두부하(peak load)라 하는데, 이 첨두부하를 해결하기 위해 발전소를 건설하게 될 경우 막대한 건설비용이 소요될 뿐만 아니라, 짧은 기간의 첨두부하를 유지하기 위해 건설된 발전소의 유지비용 또한 부담으로 작용하게 된다.
이에 따라 발전소를 추가 건설하기보다는 첨두부하를 제한하는 방식으로 전력 수요를 일시적으로 제한하는 수요 관리에 대한 연구가 진행되고 있고, 최근에는 수요 관리의 발전된 형태인 수요 반응(Demand response ; DR)에 관한 연구가 증가되고 있다.
여기서 수요 반응(DR: Demand Response)은 사용자가 전력 가격에 반응하여, 일상적인 전력 소비 패턴에서 벗어나 전력을 사용하는 것이다.
이를 통해 전력공급원은 전력 소비가 적어 전력 가격이 싼 시간대로 사용자의 전력 소비를 유도할 수 있고, 전력 소비가 높아 전력 가격이 비싼 시간대는 사용자의 전력 소비를 억제시킬 수 있다. 이로 인해, 사용자는 싼 가격에 전력을 사용할 수 있다.
이에 따라 수요 반응이 적용된 스마트 전기기기가 개발되었고, 이러한 스마트 전기기기의 구동을 제어하는 전력 관리기가 개발되었다. 즉, 전력 관리기(EMS: Energy Management System)는 사용자에게 전력 가격 정보를 알려 주고, 이 전력 가격 정보에 기초하여 전기기기의 구동을 온 또는 오프시켰다.
이로 인해 사용자가 원하는 시점에 결과물을 얻을 수 없는 문제가 있었다.
특히 세탁기는 설정된 온도로 가열세탁을 수행하기 위해 히터를 작동하거나 세탁시 외부 온수를 사용하는 알고리즘을 구성하고 있다. 이러한 세탁기는 히터사용으로 인해 순간 전기소비량이 높을 뿐 아니라 장시간 히터를 사용할 경우 많은 양의 전기를 소모하는 특성을 가지고 있다. 즉, 전력 가격이 높을 경우 세탁기의 구동을 제어하는 것이 중요하다.
이러한 세탁기는 전력 공급원으로부터 전력 가격 정보가 전송되면 전송된 전력 가격 정보에 기초하여 구동을 온 또는 오프 제어한다.
이로 인해 전력 가격이 비싼 시간 대에 세탁기의 구동을 정지시키고 전력 가격이 낮은 시간 대에 세탁기의 구동을 수행시킨다. 이러한 경우 전기료는 줄일 수 있으나 사용자가 원하는 시간에 원하는 세탁성능을 얻을 수 없는 문제가 있다.
또한 전력 가격이 비싼 시간대에 세탁기를 구동시키되, 모든 구성부의 작동을 획일적으로 저하시킨 상태에서 세탁을 수행하는 경우에는, 사용자가 기대하는 세탁 수준을 만족시킬 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 일 측면은 전력 공급기로부터 전송된 전력 가격 정보가 기준 가격 정보 이상이면 전력 가격 정보가 기준 가격 정보 이상으로 변경되기 전에 세탁 사이클을 변경하는 세탁기 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 세탁 사이클 변경 시 전력 가격 증가율에 대응하여 부하의 운전율을 조정하는 세탁기 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 세탁 사이클 변경 시 행정 구간에서 소비전력이 가장 큰 부하의 운전율을 조정하는 세탁기 및 그 제어 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 세탁기는 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터와, 전력 관리기로부터 시간별 전력 가격 정보를 수신하는 통신부와, 상기 수신된 시간별 전력 가격 정보에서 현재 전력 가격을 확인하고, 상기 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 모터와 히터의 소비 전력을 각각 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 세탁 구간 중 현재 수행될 행정 구간을 확인하고, 현재 수행될 행정 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고, 상기 확인된 부하의 운전율을 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 전력 가격에 대응하는 운전율을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 현재 수행될 행정 구간을 확인하고, 현재 수행될 행정 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고, 상기 확인된 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 세탁 행정과 헹굼 행정 구간을 가열 구간과 비 가열구간으로 구분하고 상기 구분된 구간들 각각에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고 상기 확인된 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 전력 가격에 대응하는 탈수속도를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 탈수 행정 구간에서 탈수속도를 상기 현재 전력 가격에 대응하는 탈수속도로 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 세탁행정과 헹굼행정 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고 상기 세탁행정과 헹굼행정 중 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격을 확인하고, 상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간부터 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 변동 시간으로부터 일정 시간 전의 시간부터 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 조정하는 것을 포함한다.
상기 제어부는, 상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 탈수행정 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고 상기 탈수행정 중 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격을 확인하고, 상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간부터 탈수속도를 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 사용자로부터 전력 저감율을 입력받기 위한 입력부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전력 저감율에 대응하여 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 조정하는 것을 포함한다.
또한, 상기 기준 전력 가격 이하에서 행정 단계별로 부하의 운전율을 각각 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 상기 저장부에 저장된 운전율에 기초하여 상기 모터와 히터의 운전율을 제어하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 세탁기의 제어방법은 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터를 가지는 세탁기의 제어방법에 있어서, 전력 관리기로부터 시간별 전력 가격 정보를 수신하고, 상기 시간별 전력 가격 정보에서 현재 전력 가격을 확인하고, 상기 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고, 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 운전율 감소는, 세탁 구간을 확인하고, 상기 확인된 세탁 구간에서 작동될 부하를 각각 확인하고, 상기 확인된 세탁 구간에서 작동될 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 각각 확인하고, 상기 확인된 세탁 구간에서 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 각각 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 운전율 감소는, 상기 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 미리 정해진 운전율에 기초하여 상기 모터와 적어도 하나의 히터의 운전율을 제어하는 것을 더 포함한다.
세탁 수행 시간을 확인하고, 상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 상기 세탁 수행 시간 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고, 상기 세탁 수행 시간 중에 상기 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격 및 변동 시간을 확인하고, 상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 변동 시간부터 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 더 포함한다.
상기 운전율 감소는, 상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간에 수행될 세탁 구간을 확인하고, 상기 확인된 세탁 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고, 상기 확인된 부하의 운전율을 조정하는 것을 포함한다.
또한, 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 상기 변동 시간부터 상기 모터와 상기 적어도 하나의 히터를 미리 정해진 운전율로 제어하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 운전율 감소는, 상기 변동 시간으로부터 일정 시간 전의 시간부터 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기는 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터와, 전력 관리기로부터 에너지 저감 시점을 가진 에너지 저감 신호를 수신하는 통신부와, 상기 에너지 저감 신호가 수신되면, 상기 에너지 저감 시점에 수행될 예정인 행정에서 상기 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단하고, 상기 판단된 부하의 운전율을 감소시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 행정은 세탁행정과 헹굼행정의 가열구간과 비가열구간을 포함하고, 상기 제어부는 상기 가열구간에서는 상기 히터를 소비전력이 가장 큰 부하로 판단하고, 상기 비 가열구간에서 상기 모터를 소비전력이 가장 큰 부하로 판단하는 것을 포함한다.
또한, 상기 행정은 탈수행정을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 탈수행정에서 탈수속도를 감소시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법은 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터를 가진 세탁기의 제어방법에 있어서, 전력 관리기로부터 에너지 저감 시점을 가진 에너지 저감 신호를 수신하고, 상기 에너지 저감 신호가 수신되면, 상기 에너지 저감 시점에 수행될 예정인 행정에서 상기 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단하고, 상기 판단된 부하의 운전율을 감소시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법은 가열 세탁을 수행하는 세탁기에 있어서, 상기 세탁기에 온수를 공급하는 온수기의 상태정보를 전력 관리기로부터 수신하고, 상기 수신된 온수기의 상태정보에 따라 상기 온수기의 오프상태인지를 판단하고, 상기 온수기가 오프상태이면 상기 온수기의 동작예상지점까지 상기 세탁기의 동작을 지연시키거나, 사용자가 선택 가능한 세탁온도를 현재의 냉수온도를 근거로 제한하거나, 상기 세탁온도를 낮추는 대신 모터의 운전율 또는 세탁시간을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전력 가격이 기준 가격 이상으로 변경되기 전에 부하의 운전율을 변경함으로써 소비 전력을 절감할 수 있다. 나아가 전체적인 소비 전력량이 급증하는 것을 방지할 수 있고 이로 인해 발전소의 추가 발전을 방지할 수 있어 환경 파괴를 줄이는 것과 동시에 전력 가격이 더 높아지는 것을 방지할 수 있다.
또한 정해진 비율에 대응하여 부하의 운전율을 조정하기 때문에 세탁 기능 저하를 방지할 수 있다.
세탁기의 사이클을 제어함으로써 댁내의 전체 소비 전력량을 줄일 수 있고 나아가 소비 전력량이 허용 소비 전력량을 초과하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기가 적용되는 전력 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 순서도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 과정 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기가 적용되는 전력 관리 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기에서 온수기의 오프상태일 때 세탁사이클을 작동 지연하거나 선택 가능한 세탁 사이클을 제한하는 방법에 대한 제어흐름도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기에서 온수기가 오프상태일 때 대체 세탁 사이클을 제안하는 방법에 대한 제어흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기가 적용되는 전력 관리 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 마련된 제어 장치의 구성도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기와 통신하는 전력 관리기를 포함하는 전력 관리 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 관리 시스템은 전력 공급기(100), 스마트 미터(200), 전력 관리기(300), 세탁기(400)를 포함한다.
전력 공급기(100)는 전력 공급 회사(Utility Company)에 의해 가동되어 전력을 생산 및 공급하는 전력 공급원으로, 원자력, 수력, 화력, 풍력 등의 발전을 통해 전력을 생산하고 생산된 전력을 각 수용가(Home)에 마련된 세탁기(400) 및 그 외 전기기기에 공급한다.
전력 공급기(100)는 발전량, 계절별 및 시간별 과거의 전력 사용 정보, 기상 정보에 기초하여 소비 전력량을 예측한 후 전력 가격을 설정한다. 이때 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 설정하는 것도 가능하다.
전력 공급기(100)는 수용가의 소비 전력과 연계하여 전력 가격을 탄력적으로 다르게 책정하여 수용가에 공급함으로써, 전력의 공급과 소비를 균형있게 조화시킬 수 있다.
전력 공급기(100)는 각 수용가에서 소비되는 소비 전력량을 가격 레벨별로 수집하여 저장함으로써, 전력 공급 회사에서 월 단위로 각 수용가의 가격 레벨별 소비 전력량에 따른 전기료를 산출하고, 산출된 전기료를 월별로 수용가에 청구할 수 있도록 한다.
전력 공급기(100)는 주기적으로 산출된 전기료와 미리 설정된 월 설정 전기료를 비교하여 전력 공급 제한을 결정하고, 산출된 전기료가 월 설정 전기료를 초과하면 월 설정 전기료 초과 데이터를 해당 수용가에 마련된 전력 관리기(300)로 전송함으로써 수용가에 마련된 전력 관리기(300)를 통해 월 설정 전기료 초과 이벤트가 발생되도록 한다.
전력 공급기(100)는 수용가별 전력 공급을 제한하기 위한 수용가별 월 임계 전력량이 저장되어 있고, 수용가별 월 소비 전력량과 월 임계 전력량을 비교하여 전력 공급 제한을 결정한다. 이와 같이, 전력 공급기(100)는 월 임계 전력량 또는 월 설정 전기료를 기초로 수용가의 전력 수요를 관리한다.
이러한 전력공급기(100)는 복수 수용가에 각각 마련된 스마트 미터(200), 전력관리기(300) 및 세탁기(400)와 네트워크를 통해 연결되어 전력 수요 관리를 위한 데이터를 송수신한다. 이 네트워크는 유선 네트워크뿐만 아니라, 무선 네트워크, 유무선 복합 네트워크 등으로 이루어진다.
스마트 미터(Smart Meter: 200)는 수용가에 설치되고, LCD와 같은 디스플레이를 가지고 있어 수용가에서 소비되는 전력량을 실시간으로 표시하고, 통신이 가능하여 전력 공급기(100) 및 전력 관리기(300)와 양방향 통신을 수행함으로써 소비된 전기량을 전력 공급기(100) 및 전력 관리기(300)에 전송하는 전자식 전력량계이다.
스마트 미터(200)는 전력 공급기(100)로부터 전송된 전력 가격 정보를 전송받고 전송된 전력 가격 정보를 사용자가 불 수 있도록 표시하고, 전력 가격 정보를 전력 관리기(300)에 전송한다.
아울러 스마트 미터(200)는 전력 공급기(100)로부터 가격 레벨이 전송된 경우 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 표시하고, 전력 가격 및 가격 레벨 정보를 전력 관리기(300)에 전송하는 것도 가능하다.
전력 관리기(EMS: Energy Management System, 300)는 수요 반응 제어기( Demand Response(DR) controller)라고도 하며, 스마트 미터(200)와 통신을 수행하여 스마트 미터(200)로부터 전력 가격과, 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 수신한다.
전력 관리기(300)는 세탁기(400)와 통신을 수행하여 세탁기(400)로부터 소비 전력 데이터를 전송받고, 또한 세탁기(400)로 전력 데이터를 전송하고 세탁기(400)의 소비 전력 및 전력 공급기(100)의 가격 레벨에 기초하여 세탁기(400)의 작동을 제어한다.
전력 관리기(300)는 전력 공급기(100)로부터 전력 가격만 전송된 경우, 전력 가격에 기초하여 가격 레벨을 설정하는 것도 가능하다.
이 경우, 전력 관리기(300)는 스마트 미터(200)를 통해 제공된 전력 공급기(100)의 전력 가격 정보를 단위 시간 간격으로 수신하고, 단위 시간별 전기 가격 정보들을 이용하여 전력 가격별로 가격 레벨을 설정한다.
예를 들어 가격 레벨은 4개의 레벨(DR1 내지 DR4)로 설정될 수 있으며, 이때 각 가격 레벨은 서로 다른 전력 가격을 갖는다. 아울러 가격 레벨 DR1이 가장 낮은 레벨이고 가격 레벨 DR4가 가장 높은 레벨이며, 가격 레벨이 높을수록 전력 가격이 높게 설정된다.
전력 관리기(300)는 전력 공급기(100)로부터 월 임계 전력량 초과 데이터, 월 설정 전기료 초과 데이터를 수신하여 이를 사용자에게 알려 준다.
전력 관리기(300)는 시간별 예측 전력량과 허용 전력량을 비교하여 예측 전력량이 허용 전력량을 초과하면, 세탁기(400)의 작동을 제어하고 이를 사용자에 알려 준다. 이러한 전력 관리기(300)를 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 전력 관리기(300)는 제1통신부(310), 제1제어부(320), 제1저장부(330), 제1입력부(340), 제1표시부(350), 제1사운드부(360)를 포함한다.
제1통신부(310)는 스마트 미터(200)와 통신을 수행함으로써 스마트 미터(200)로부터 전력 가격과, 전력 가격에 대응하는 가격 레벨 정보를 수신하여 제1제어부(320)로 전송한다.
제1통신부(310)는 세탁기(400)로부터 작동 정보를 수신하여 제1제어부(320)로 전송하고, 제1제어부(320)로부터 전력 가격 정보 및 세탁기(400)의 작동 제어 신호를 전송받아 세탁기(400)로 전송한다.
전력 공급기(100)로부터 전력 가격 정보 수신 시 전력 가격 정보를 전일(全日) 고시로 제공받거나, 또는 실시간으로 제공받는다.
세탁기(400)로 전력 가격 정보 전송 시 시간별 전력 가격 또는 시간별 가격 레벨을 전송한다.
제1제어부(320)는 전일 고시로 전력 가격 정보를 제공받는 경우 전일 고시 전력 가격에 기초하여 전력 가격이 변동되는 시간 및 변동될 전력 가격을 확인한다.
또한 제1제어부(320)는 실시간으로 전력 가격 정보를 제공받는 경우 미리 저장된 과거의 전력 소비 패턴을 이용하여 미래의 시간별 전력 가격을 예측하고, 예측된 미래의 시간별 전력 가격에 기초하여 전력 가격이 변동되는 시간 및 변동될 전력 가격을 확인하는 것도 가능하다.
제1제어부(320)는 제1표시부(350) 및 제1사운드부(360)를 제어하여 전력 가격이 변동되는 시간, 변동될 전력 가격을 사용자에게 알려 주고, 현재 전력 가격, 전력 가격이 변동되는 시간, 변동될 전력 가격 등의 정보를 세탁기(400)에 전송한다.
아울러 제1제어부(320)는 현재 전력 가격, 전력 가격이 변동되는 시간, 변동될 전력 가격 등의 데이터에 기초하여 세탁기(400)의 운전율을 산출하고 산출된 운전율을 세탁기(400)에 전송하는 것도 가능하다. 이때 제1제어부(320)는 세탁기(400)에 마련된 복수의 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 산출하되, 전력 가격의 증가율만큼 소비 전력 절감이 가능하도록 증가율에 대응하는 운전율을 산출한다.
제1저장부(330)는 사용자의 정보를 저장한다. 여기서 사용자의 정보는 월 임계 전력량, 월 설정 전기료, 시간별 허용 전력량 및 사용자의 신상 정보를 포함할 수 있다.
아울러 제1저장부(330)는 세탁기(400)에 마련된 복수 부하의 소비 전력을 각각 저장하고, 전력 가격의 증가율에 대응하는 부하의 운전율을 저장하는 것도 가능하다.
제1입력부(340)는 사용자의 정보를 입력받아 제1제어부(320)로 전송한다.
제1입력부(340)는 전력 가격 변동에 따른 세탁기의 운전율 조정 선택 신호를 입력받는 것도 가능하다.
이때 제1입력부(340)는 사용자로부터 전력 가격 변동에 따른 세탁기의 운전율 조정이 선택되면, 세탁기의 운전율 조정 선택 신호를 제1제어부(320)로 전송 가능하다. 이에 따라 제1제어부(320)는 사용자의 선택에 따라 전력 가격 변동 시 세탁기의 운전율을 제어 가능하다.
아울러 제1제어부(320)는 제1입력부(340)에 입력된 전력 가격 변동에 따른 세탁기의 운전율 조정 선택 신호를 세탁기(400)로 전송을 제어하는 것도 가능하다.
제1입력부(340)는 세탁기의 운전율을 입력받는 것도 가능하다.
이때 제1제어부(320)는 사용자로부터 세탁기의 운전율이 입력되면 입력된 운전율로 세탁기의 작동을 제어하되, 총 소비 전력량이 허용 전력량에 인접하면 다른 전기기기의 구동을 제어하는 것도 가능하다.
아울러 제1제어부(320)는 제1입력부(340)에 입력된 세탁기의 운전율을 세탁기(400)로 전송을 제어하는 것도 가능하다.
제1표시부(350)는 현재의 전력 가격 및 가격 레벨 중 어느 하나를 표시하거나, 또는 전일(全日) 시간별 전력 가격 및 가격 레벨 중 어느 하나를 표시한다.
제1표시부(350)는 전력 가격이 변동되는 시간을 표시하고, 변동될 전력 가격을 표시한다.
제1표시부(350)는 세탁기(400) 작동 시 운전율을 표시하고, 전력 가격 변동에 따른 운전율 조정 정보를 표시한다.
이러한 제1입력부(340)와 제1표시부(350)는 일체화되어 터치스크린 형태로 구성될 수도 있다.
제1사운드부(360)는 세탁기(400)의 운전율 조정 시 조정될 운전율 정보를 사운드로 출력한다.
제1사운드부(360)는 전력 가격이 변동되는 시간을 사운드로 출력하고, 변동될 전력 가격을 사운드로 출력한다.
제1사운드부(360)는 허용 전력량 초과, 월 임계 전력량 초과 및 월 설정 전기료 초과를 사운드로 출력한다.
세탁기(400)는 전력관리기(300)와 유무선 통신을 통해 연결되어 전력관리기(300)로부터 전송된 전력 가격 정보나 작동 명령을 유무선 통신을 통해 수신하고 이에 반응하여 작동하며, 작동 시 작동 모드별 소비 전력 정보를 실시간으로 전력관리기(300)에 전송한다.
이러한 세탁기(400)의 구조에 대해 먼저 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 세탁기는 대략 박스형상으로 이루어져서 세탁기의 외관을 형성하는 본체(410)를 포함한다. 이 본체(420)의 전면부에는 사용자가 조작 및 확인할 수 있도록 각종 버튼과 디스플레이 패널을 가진 조작패널(419)이 마련되어 있다.
또한, 세탁기는 본체(410)의 내부에 설치되어 세탁수가 담겨지게 되는 드럼형상의 수조(420)와, 수조(420)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 그 표면에 다수의 탈수공(411a)이 형성되어 있는 드럼 형상의 회전조(411)와, 회전조(411)를 회전시켜서 세탁행정과 헹굼행정, 그리고 탈수행정이 이루어지도록 하는 구동모터(412)를 포함한다.
수조(420)와 회전조(411)의 전면부는 회전조(411)의 내부로 세탁할 세탁물을 넣거나 회전조(411)에서 세탁이 완료된 세탁물을 꺼낼 수 있도록 개방되어 있으며, 본체(410)의 전면에는 수조(420)와 회전조(411)의 개방된 전면부를 개폐하기 위한 도어(413)가 힌지 결합되어 있다.
회전조(411)의 내주면에는 세탁물을 회전조(411)의 하부에서 상부로 끌어올리기 위한 복수의 리프터(411b)가 일정간격으로 배치되어 회전조(411)가 회전함에 따라 세탁물을 회전조(411)의 하부에서 상부로 끌어올린 후에 일정 높이에서 다시 회전조(411)의 하부로 낙하시켜서 세탁물이 세탁되도록 한다.
수조(420)의 후측에는 회전조(411)과 연결된 회전축(413)을 회전시키는 구동장치로 구동모터(412)가 설치되는데, 구동모터(12)는 수조(20) 후면에 고정되는 고정자(412a)와, 이 고정자(412a)의 외곽에 회전 가능한 상태로 배치되는 회전자(412b), 그리고 회전자(412b)와 회전축(414)을 연결하는 회전판(412c)으로 구성된다.
수조(420)의 상부에는 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(415)와, 세탁수를 공급하기 위한 급수장치(416)가 설치되며, 수조(420)의 하부에는 수조(420) 내부의 물을 배수시키기 위한 배수장치(417)가 설치된다.
세제공급장치(415)는 내부가 다수의 공간으로 구획되어 있으며, 사용자가 각 공간에 세제 및 유연제를 투입하기 용이하도록 본체(410)의 전면 상부 쪽에 설치된다.
급수장치(416)는 수조(420) 쪽으로 물을 공급하는 급수관(416a,416b) 및 이 급수관(416a,416b)의 유로를 개폐하여 급수를 제어하도록 급수관(416a,416b)에 설치되는 급수밸브(416c,416d)를 포함한다.
급수관(416a,416b)은 외부 급수원으로부터 회전조(411) 내부에 냉수를 공급하도록 마련된 냉수급수관(416a)과, 온수를 공급하도록 마련된 온수급수관(416b)를 포함한다. 급수관(416a,416b)은 외부로부터 공급되는 물이 세제공급장치(415) 쪽으로 공급될 수 있도록 세제공급장치(415)와 연결된다. 그리고 세제공급장치(415)와 수조(420)사이에는 세제공급장치(415)를 거친 물이 수조(420)로 공급될 수 있도록 별도의 연결관(418)이 설치된다.
급수밸브(416c,416d)는 냉수급수관(416a)에 마련되어 냉수 공급 또는 유통을 차단하는 냉수밸브(416d)과 온수급수관(416b)에 마련되어 온수 공급 또는 유통을 차단하는 온수밸브(416c)를 포함한다. 따라서, 냉수밸브(416d)를 온 시킨 경우에는 냉수가 냉수급수관(416a)을 통해 회전조(411) 내에 공급되고, 온수밸브(416c)를 온 시킨 경우에는 온수가 온수급수관(416b)를 통해 회전조(411) 내에 공급된다.
배수장치(417)는 수조(420)의 하부에 마련되어 수조(420)내의 물을 외부로 배출하기 위한 배수펌프(417)와, 일단이 수조(420)와 연통되고 타단이 배수펌프(417)와 연결되는 제1배수관(417a)과, 일단이 배수펌프(417)와 연결되고 타단이 본체(410)의 외측으로 연장되는 제2배수관(417a)을 포함하여 이루어진다.
이와 같이 형성된 본 발명의 세탁기는 사용자가 도어(413)를 열고 세탁물을 회전조(411)에 투입한 후에 세탁기를 작동시키게 되면 급수관(416a)와 세제공급장치(415)를 통해 수조(420)에 세제가 혼합된 세탁수가 공급된 후, 회전조(411)의 회전에 의해 세탁물이 리프터(411b)를 따라 상향으로 들어 올려져서 하향으로 낙하하게 됨으로써 세탁물이 세탁되게 된다.
한편, 세탁물을 더욱 효과적으로 세탁할 수 있도록 하기 위해 수조(420)의 하부에는 세탁수를 가열하는 히터(430)가 설치된다.
이러한 세탁기(400)의 제어 장치(440)를 도 4을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어블록을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 세탁기(400)의 제어 장치(440)는 제2통신부(441), 제2제어부(442), 제2저장부(443), 제2입력부(444), 제2표시부(445), 제2사운드부(446), 전력 측정부(447), 검출부(448), 부하 구동부(449)를 포함한다.
제2통신부(441)는 전력 관리기(300)와 통신을 수행함으로써 제2제어부(442)의 지시에 따라 세탁 행정과 관련된 작동 정보를 전력관리기(300)의 제1통신부(310)에 전송하고, 전력관리기(300)의 제1통신부(310)로부터 전송된 작동 제어 신호를 제2제어부(442)에 전송한다.
제2통신부(441)는 전력관리기(300)로부터 전력 가격 정보를 수신한다. 여기서 전력 가격 정보는 시간별 전력 가격과, 시간별 전력 가격에 대응하는 시간별 가격 레벨 중 적어도 하나를 포함한다.
제2제어부(442)는 세탁 명령이 입력되면 시간별 전력 가격에 기초하여 현재 전력 가격을 판단하고 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하고, 현재 전력 가격이 기준 전력 가격보다 낮으면 부하의 운전율을 미리 정해진 운전율로 제어하고, 반면 현재 전력 가격이 기준 전력 가격보다 높으면 기준 전력 가격에 기초한 현재 전력 가격의 증가율을 판단하고 판단된 증가율에 대응하는 운전율로 부하의 작동을 제어한다.
제2제어부(442)는 세탁기가 작동하는 중 전력 가격의 변동을 확인하고, 세탁기가 작동하는 중 전력 가격이 변동된다고 판단되면 변동되는 다음 전력 가격을 확인하고, 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하고, 다음 전력 가격이 기준 전력 가격보다 낮으면 부하의 운전율을 미리 정해진 운전율로 제어하고, 반면 다음 전력 가격이 기준 전력 가격보다 높으면 기준 전력 가격에 기초한 다음 전력 가격의 증가율을 판단하고 판단된 증가율에 대응하는 운전율로 부하의 작동을 제어한다.
여기서 기준 전력 가격에 기초한 가격 증가율은 사용자가 줄여야 할 전력 저감율에 대응하며, 이 전력 저감율은 세탁기에서 조정되어야 할 부하의 운전율이 된다.
제2제어부(442)는 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 등의 세탁 구간 중 전력 가격이 변동된 적어도 하나의 행정 단계를 확인하고, 확인된 적어도 하나의 행정 단계에서 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 하향 조정한다.
이때 제2제어부(442)는 전력 가격이 변동되는 변동 시간을 확인하고, 변동 시간으로부터 일정 시간(T) 전의 시간부터 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 하향 조정한다.
제2제어부(442)는 추가 변동을 확인하고, 추가 변동이 있는 경우 추가 변동 시간을 확인하고 추가 변동 시간에 기준 전력 가격과의 비교 결과에 대응하여 부하의 운전율을 제어한다.
제2제어부(442)는 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 세탁기(400) 작동 시점에 작동될 다른 전기기기의 최대 순시 전력량을 합산하여 세탁기(400) 작동 수행 중 소비 전력량을 예측하고, 예측된 소비 전력량과 허용 전력량을 비교하여 예측된 소비 전력량이 허용 전력량을 초과하면 세탁기의 운전율을 조정 제어하는 것도 가능하다. 이때 허용 전력량을 초과하는 초과 전력량에 대응하여 부하의 운전율을 조정 제어한다.
제2제어부(442)는 세탁 행정 및 헹굼 행정의 작동 구간을 세탁수를 가열하는 가열 구간과 세탁수를 가열하지 않는 비가열 구간으로 세분화하고, 각 구간별로 복수의 부하 중 어느 하나의 운전율을 제어한다. 즉, 제2제어부(442)는 세탁 행정 및 헹굼 행정의 각 구간에서 작동하는 부하를 판단하고 판단된 부하 중 소비 전력이 가장 높은 부하의 운전율을 감소시킨다.
이때, 세탁 행정 및 헹굼 행정의 가열 구간은 히터(430)를 운전율 100%로 작동시켜 세탁수를 가열시킴과 함께 모터(412)를 운전율 100%로 작동시켜 세탁 동작 또는 헹굼 동작을 수행하는 구간이다.
또한, 세탁 행정 및 헹굼 행정의 비가열 구간은 히터(430)의 작동을 정지(즉 히터의 운전율 0%)시켜 세탁수를 가열하지 않음과 함께 모터(412)를 운전율 100%로 작동시켜 세탁 동작 또는 헹굼 동작을 수행하는 구간이다.
또한, 제2제어부(442)는 탈수 행정에서 모터의 속도를 제어한다. 즉, 제2제어부(442)는 탈수 행정에서 탈수 속도를 하향 조정하도록 모터의 속도를 감소시킨다.
제2제어부(442)는 세탁 행정 또는 헹굼 행정을 수행하는 동안 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과할 경우, 모터(412)의 운전율을 미리 설정된 운전율로 감소시키거나, 히터(430)의 운전율을 미리 설정된 운전율로 감소시킨다.
좀더 구체적으로 제2제어부(442)는 세탁 행정 또는 헹굼 행정의 가열 구간을 수행할 때 전력소비가 가장 높은 히터(430)를 에너지 사용 급증 전 세탁기가 저감해야 하는 에너지 비율로 온 또는 오프 제어를 수행한다. 예를 들어 50% 저감율이 목표인 경우 설정온도 도달 시까지 히터를 30초 온/30초 오프 또는 1분 온/1분 오프로 히터 운전율이 50%가 되도록 제어한다. 이때, 온/오프 비율은 세탁기 프로그램 및 세탁이 되는 대상 의류에 따라 설정온도 도달 및 세탁력/헹굼력 구현에 효과적인 시간으로 변경 설정될 수 있다.
또한, 제2제어부(442)는 세탁 행정 또는 헹굼 행정의 비가열 구간을 수행할 때 전력소비가 가장 높은 모터(412)를 에너지 사용 급증 전 세탁기가 저감해야 하는 에너지 비율로 온 또는 오프 제어를 수행한다. 예를 들어 전력 저감율이 50%이 목표인 경우 세탁 행정 또는 헹굼 행정 중 모터 동작이 정상 상태 10초 온/ 5초 오프인 경우, 5초 온 시킴과 함께 10초 오프시키거나 10초 온 시킴과 함께 20초 오프시킴으로써 모터 운전율을 66%에서 33%로 저감한다.
또한, 제2제어부(442)는 탈수 행정을 수행하는 동안의 전력 가격이 기준 전력 가격 이하일 때 탈수 속도를 미리 설정된 탈수 속도로 감소시키도록 모터(412)의 속도를 감소시킨다.
좀더 구체적으로 제2제어부(442)는 모터(412)의 탈수속도를 에너지 사용 급증 전 세탁기가 저감해야 하는 에너지 비율로 제어한다. 예를 들어 50% 저감율이 목표인 경우 탈수 시 설정 rpm이 1300rpm인 경우 순간소비전력이 600W이고 950rpm의 순간소비전력이 300W인 경우 1300rpm로 설정된 탈수 속도를 950rpm로 변경 제어한다.
제2저장부(443)는 시간별 전력 가격을 저장하고 기준 전력 가격을 저장한다.
제2저장부(443)는 모터(412)와 히터(430)의 소비 전력을 각각 저장하고, 전력 가격 증가율에 대응하는 히터(430)의 운전율 및 전력 가격 증가율에 대응하는 모터(412)의 운전율을 저장한다.
여기서 모터(412)와 히터(430)의 소비 전력은 최대 순시 전력 또는 평균 소비 전력이다.
제2입력부(444)는 사용자로부터 세탁 행정 명령을 입력받고, 또는 사용자로부터 세탁 행정에 대한 예약 시간을 입력받으며, 입력된 데이터를 제2제어부(442)에 전송한다.
제2입력부(444)는 사용자로부터 부하(히터 및 모터 중 적어도 하나)의 운전율을 직접 입력받는 것도 가능하다. 이때 제2제어부(442)는 사용자에 의해 입력된 부하의 운전율에 기초하여 부하의 작동을 제어 가능하다.
아울러 제2입력부(444)는 운전율 조정에 대한 동의 신호를 입력받는 것도 가능하다.
제2표시부(445)는 시간별 전력 가격 또는 시간별 가격 레벨을 표시한다.
제2표시부(445)는 세탁 행정 상태를 표시하되, 세탁 행정의 진행 과정과, 운전율이 조정된 경우 운전율이 조정된 부하(히터 또는 모터)에 대한 메시지를 표시한다.
이러한 제2입력부(444)과 제2표시부(445)는 일체화되어 터치스크린 형태로 구성될 수도 있다.
제2사운드부(446)는 전력 가격 변동을 사운드로 출력한다.
제2사운드부(446)는 어느 하나의 부하의 운전율이 조정된 경우 제2제어부(442)의 지시에 따라 부하의 운전율 조정 메시지를 사운드로 출력한다.
제2사운드부(446)는 세탁 행정 시작 및 세탁 행정 종료를 사운드로 출력한다.
전력 측정부(447)는 세탁기에서 소비되는 전력을 실시간으로 측정하고, 측정된 소비 전력량을 제2제어부(442)에 전송함으로서, 세탁기(400)에서 소비되는 실제 전력량을 검출하는 것이 가능하고, 제2저장부(443)에 저장된 소비 전력량을 업데이트 하는 것이 가능하다.
이러한 전력 측정부(447)는 세탁기(400)의 전원 커넥터(미도시)에 연결된 교류전원라인 양단에서 검출된 전압과, 전원 커넥터에 연결된 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인에서 검출된 전류를 이용하여 전력을 측정한다.
검출부(448)는 세탁수의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 회전조(411) 내의 수위를 검출하는 수위 검출부를 포함한다.
부하 구동부(449)는 제2제어부(442)의 지시에 대응하여 히터(430)를 구동시키는 히터 구동부(449a)와, 제2제어부(442)의 지시에 대응하여 모터(412)를 구동시키는 모터 구동부(449b)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 순서도이다.
도 5을 살펴보면, 먼저 사용자에 의해 세탁 명령이 입력되거나(501), 세탁 예약 시간이 되거나, 또는 전력 관리기(300)로부터 세탁 수행 명령이 전송되면, 세탁 시작 시간과 세탁 수행 시간을 확인하여 세탁 행정 종료 시간을 확인한다(502).
다음, 세탁기는 전력 관리기(300)로부터 시간별 전력 가격을 수신하고(503), 수신된 시간별 전력 가격에 기초하여 현재 전력 가격, 다음 전력 가격과, 다음 전력 가격으로 변동되는 변동 시간을 확인한다(504). 또한 세탁기는 다음 전력 가격의 유지 시간을 더 확인한다.
다음 세탁기는 세탁 수행 시간 중 전력 가격이 변동되는 시간이 포함되어 있는지 판단하고(505), 세탁 수행 시간 중 전력 가격이 변동되는 시간이 비포함되어 있다고 판단되면 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고(506), 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 모터(412) 및 히터(430)를 세탁 구간 별 미리 정해진 운전율로 작동시킨다(507).
예를 들어 일 실시예에 따른 미리 정해진 운전율은, 세탁행정 또는 헹굼행정의 가열구간에서 히터(430)의 운전율과 모터(412)의 운전율은 100%이고, 비가열구간에서 히터(430)의 운전율은 0%이고 모터(412)의 운전율은 100%이다. 또한, 탈수행정에서 모터(412)의 운전율을 정상탈수속도로 운전시키기 위한 운전율이다. 이러한 각각의 미리 정해진 운전율은 행정 단계 또는 세탁물의 소재에 따라 변동 가능하다.
반면, 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 기준 전력 가격에 기초하여 현재 전력 가격의 증가율을 판단하고, 판단된 증가율에 대응하여 부하의 운전율을 하향 조정한다(508).
이때 각 세탁 구간에서 작동되는 복수 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단한다. 이는 제2저장부(413)에 저장된 데이터를 검색하여 판단하는 것도 가능하다.
즉, 세탁행정과 헹굼행정의 가열구간에서 소비 전력이 가장 큰 부하는 히터(430)이고 세탁행정과 헹굼행정의 비가열 구간에서 소비 전력이 가장 큰 부하는 모터(412)이므로, 세탁행정과 헹굼행정의 가열 구간에서는 히터(430)의 운전율을 하향 조정하고, 세탁행정과 헹굼행정의 비가열 구간에서는 모터(412)의 운전율을 하향 조정한다.
또한, 탈수행정에서 소비 전력이 가장 큰 부하는 모터(412)이므로, 탈수행정에서는 모터(412)의 속도를 감소시켜 탈수속도가 전력 저감율에 해당하는 속도에 하향 조정한다.
여기서 현재 전력 가격이 기준 전력 가격보다 높다는 것은, 많은 수용가에서 전력 공급기(100)에 요구하는 전력이 많다는 것으로, 이로 인해 발전소의 추가 발전 가능성이 있다.
이로써, 현재 전력 가격이 기준 전력 가격보다 높을 때 세탁기에서 소비되는 전력을 낮춤으로써 많은 수용가에서 전력 공급기(100)에 요구하는 총 전력을 줄 일 수 있고, 이로 인해 발전소의 추가 발전에 의한 환경 파괴를 줄일 수 있다.
세탁기는 세탁 수행 시간 중 전력 가격이 변동되는 시간이 포함되어 있다고 판단되면 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하고, 또한 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 부하의 운전율 조정을 결정한다.
좀 더 구체적으로, 세탁기는 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고(509), 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 모터(412) 및 히터(430)를 세탁 구간 별 미리 정해진 운전율로 작동시킨다(510).
반면, 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 기준 전력 가격에 기초하여 현재 전력 가격의 증가율을 판단하고, 판단된 증가율에 대응하여 부하의 운전율을 하향 조정한다(511).
이때 각 행정 단계에서 작동되는 복수 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고 확인된 부하의 운전율을 하향 조정한다.
다음 전력 가격이 변동되는 변동 시간으로부터 일정 시간 전 시간인지 판단한다(512).
전력 가격이 변동되는 변동 시간으로부터 일정 시간 전 시간이면 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단한다(513).
이때 다음 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 모터(412) 및 히터(430)를 세탁 구간 별 미리 정해진 운전율로 작동시킨다(514).
반면 다음 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면, 변동 시간으로부터 일정 시간 전의 시간에서의 세탁 구간을 판단하고, 판단된 세탁 구간에서 소비 전력이 가장 큰 부하(모터 및 히터)를 확인한다(515).
다음 기준 전력 가격에 기초하여 다음 전력 가격의 증가율을 산출하고, 산출된 가격 증가율에 대응하여 부하의 운전율을 하향 조정한다(516).
세탁기는 다음 전력 가격의 유지 시간을 확인하여 추가적인 전력 가격 변동이 있는지 판단하고, 세탁 종료 전 추가적인 전력 가격 변동이 있으면 과정 505 내지 과정 516을 수행한다.
세탁기는 세탁 수행하면서 전력 관리기(300)로부터 미래의 전력 가격 및 전력 가격 변동 시간을 주기적으로 수신하고, 수신된 미래의 전력 가격 및 전력 가격 변동 시간에 기초하여 복수 부하의 운전율을 조정하는 것도 가능하다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 과정 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 세탁기의 세탁 수행 시 전력 가격이 기준 가격 이하이면, 세탁 및 헹굼 행정 구간의 가열 구간에서 모터(412)와 히터(430)는 운전율 100%로 작동되고, 비 가열 구간에서 모터(412)는 운전율 100%, 히터(430)는 운전율 0%로 작동된다. 또한, 탈수행정 구간에서 탈수속도를 정상 탈수속도인 rpm1로 작동된다.
가열 구간의 어느 한 시점에서 기준 전력 가격보다 높은 전력 가격으로 변동되면, 가열 구간에서 전력 소비가 가장 높은 부하인 히터(430)의 운전율을 감소시킨다. 예를 들면, 전력 저감율이 50%인 경우, 히터(430)의 운전율을 50% 하향 조정한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 비가열 구간의 어느 한 시점에서 기준 전력 가격보다 높은 전력 가격으로 변동되면, 비가열 구간에서 전력 소비가 가장 높은 부하인 모터(412)의 운전율을 감소시킨다. 예를 들면, 전력 저감율이 50%인 경우, 모터(412)의 운전율을 50% 하향 조정한다. 이때, 히터(412)는 정지된 상태이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 탈수행정 구간의 어느 한 시점에서 기준 전력 가격보다 높은 전력 가격으로 변동되면, 탈수행정 구간에서 전력 소비가 가장 높은 부하는 모터(412)이므로, 탈수속도를 정상적인 탈수속도보다 낮춘다. 예를 들면, 전력 저감율이 50%인 경우, 정상적인 탈수속도(rpm1)에 대비하여 전력 저감율 50%에 해당하는 탈수속도인 rpm2로 탈수속도를 낮추도록 모터(412)의 속도를 제어한다.
이상에서는 세탁기가 전력 관리기(300)로부터 시간별 전력 가격 정보를 수신하면, 시간별 전력 가격 정보에서 현재 전력 가격을 확인하고, 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 행정 단계별로 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 부하의 운전율을 감소시킴으로써 전력 가격이 기준 가격 이상으로 변경되기 전에 부하의 운전율을 변경할 수 있으므로 전체적인 소비 전력량이 급증하는 것을 방지할 수 있어 발전소의 추가 발전을 방지할 수 있다는 점을 설명하였다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 전력 관리기(300)로부터 에너지 저감 신호를 수신하면, 에너지 저감 신호에 따라 세탁기가 이 에너지 저감 신호를 수신한 시점의 행정 단계에서의 전력 소비가 높은 부하를 판단하고, 판단된 부하의 운전율을 에너지 저감 신호에 대응하는 값으로 감소시킬 수 있다. 이때, 에너지 저감 신호는 전력 관리기(300)가 전력 공급기(100)로부터 에너지 사용량 급증 예상 시점 정보를 수신한 후 에너지 사용량 급증 예상 시점에 세탁기에 에너지를 저감하도록 명령한 신호이다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 작동을 설명한다.
기존에는 가정 내 운영되는 기기 간의 우선순위를 설정하여 에너지 비용이 높은 상태일 경우 일부 제품은 동작을 제한하거나 정지하고 있어 사용자가 원하는 시간에 원하는 제품을 사용하지 못할 수 있다.
한편, 이러한 환경에서 세탁기 경우 온수를 사용하여 히터 가열을 대신하는 형태의 제품인 경우 가정 내의 DR 제어 시 에너지부하가 커서 제어 우선순위에 해당하는 온수기가 오프 상태가 되면 정상적인 세탁기 기능 구현에 어려움이 있으나 이를 보완하는 제어는 실시하고 있지 않아 사용자로부터 불편함을 유발할수 있다.
따라서, 세탁과정과 기능상 연동된 온수기와 DR 제어를 연계하여 세탁사이클을 가변 제공함으로써 사용자가 기대하는 세탁물 관리 수준을 구현하면서 최대로 에너지를 절감할 수 있는 방안을 제공할 필요가 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기가 적용되는 전력 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전력 관리 시스템은 전력 공급기(100), 스마트 미터(200), 전력 관리기(300), 세탁기(400), 온수기(Water Heater)(600)를 포함한다.
온수기(600)는 세탁기의 세탁을 위해 온수를 공급한다.
다른 실시예에서 전력 공급기(100), 스마트미터(200), 전력 관리기(300), 세탁기(400)의 구성은 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.
다만, 전력 관리기(300)는 세탁기의 요청에 따라 온수기의 운영정보 등의 상태정보를 수신하고, 수신된 온수기의 상태정보를 세탁기에 전달하는 역할을 더 수행한다.
세탁기(400)는 전력 관리기(300)로부터 온수기의 상태정보를 수신하고, 수신된 온수기의 상태정보를 근거로 하여 세탁기가 동작을 수행할 구간의 에너지 비용 및 온수기의 동작 여부에 따라 사용자가 설정 가능한 세탁 사이클 조건 또는 사용자가 원하는 수준을 구현할 수 있도록 하는 대체 사이클을 수행한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어블록을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 세탁기(400)의 제어 장치(440)는 제2통신부(441), 제2제어부(442), 제2저장부(443), 제2입력부(444), 제2표시부(445), 제2사운드부(446), 전력 측정부(447), 검출부(448), 부하 구동부(449)를 포함한다.
다른 실시예에서 제2통신부(441), 제2제어부(442), 제2저장부(443), 제2입력부(444), 제2표시부(445), 제2사운드부(446), 전력 측정부(447), 검출부(448), 부하 구동부(449)의 구성은 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.
제2제어부(442)에서 일 실시예의 제2제어부와 동일 구성은 생략한다.
제2제어부(442)는 사용자에 의해 입력된 세탁기 동작 정보가 입력되면, 세탁기가 동작을 수행할 구간의 에너지 비용 및 온수기의 동작 여부에 따라 사용자가 설정 가능한 세탁 사이클 조건 또는 사용자가 원하는 세탁 수준을 구현할 수 있도록 하는 대체 사이클을 제안하기 위한 제어를 수행한다.
제2제어부(442)는 온수기(600)의 오프상태시 작동을 지연시키거나 선택 가능한 세탁 사이클을 제한하는 방법과, 온수기(600)의 오프상태시 대체 세탁 사이클을 제안하는 방법을 통해 온수기(600)와 연동한 세탁 사이클 제어를 수행한다.
이하에서는 온수기의 오프상태시 작동을 지연시키거나 선택 가능한 세탁 사이클을 제한하는 방법을 설명한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기에서 온수기의 오프상태일 때 세탁사이클을 작동 지연하거나 선택 가능한 세탁 사이클을 제한하는 방법에 대한 제어흐름을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 먼저 세탁기(400)의 제어 장치(440)는 세탁 명령을 입력받는다(701),
세탁 명령이 입력되면, 제어 장치(440)는 세탁수의 가열 개시시점인지를 판단한다(702).
가열 개시시점인 경우, 제어 장치(440)는 전력 관리기(300)에 온수기(600)의 운영 정보를 요청하고(703), 이 요청에 따라 전력 관리기(300)에 의해 전송되는 온수기(600)의 운영 정보를 수신하고(704), 이 온수기(600)의 운영 정보를 분석하여 온수기(600)가 오프 상태인지를 판단한다(705).
만약, 온수기(600)가 오프 상태인 경우, 제어 장치(440)는 온수기(600)의 동작이 개시될 것으로 예상되는 시점까지 세탁기(400)의 동작을 지연하도록 사용자에게 제시 또는 자동 설정하거나, 혹은 사용자가 선택 가능한 세탁온도를 현재 공급되는 냉수 온도를 고려하여 제한하는 방식으로 사용자에 의해 선택 가능한 세탁사이클을 제한한다(706).
예를 들면, 냉수 온도가 여름철 25도 이상인 경우 세탁온도는 30도 또는 따뜻한 온도(Warm) 단계까지 선택이 가능하도록 하고 겨울철 10도 이하인 경우는 미가열 냉수세탁 또는 차가운 온도(cold) 단계만 선택되도록 한다.
하지만 사용자가 그 이상의 고온 세탁을 원하는 경우에는 자동 대체 사이클을 제공하거나 온수기(600)보다 세탁기(400)에 장착된 히터 용량이 적을 경우는 냉수를 급수하여 세탁기(400)가 자체 가열하여 정상동작 하거나 제어도 가능하나 세탁기 장착 히터와 온수기(400)의 가열 장치의 에너지 소비량이 유사할 경우에는 고온 세탁 사이클은 에너지 비용이 정상상태로 낮아지는 시점까지 지연 후 동작하는 방법도 가능하다.
이하에서는 온수기(600)의 오프상태시 대체 세탁 사이클을 제안하는 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기에서 온수기가 오프상태일 때 대체 세탁 사이클을 제안하는 방법에 대한 제어흐름을 나타낸 도면이다.
도 12를 살펴보면, 먼저, 세탁기(400)의 제어 장치(440)는 세탁 명령을 입력받는다(801),
세탁 명령이 입력되면, 제어 장치(440)는 세탁수의 가열 개시시점인지를 판단한다(802).
가열 개시시점인 경우, 제어 장치(440)는 전력 관리기(300)에 온수기(600)의 운영 정보를 요청하고(803), 이 요청에 따라 전력 관리기(300)에 의해 전송되는 온수기(600)의 운영 정보를 수신하고(804), 이 온수기(600)의 운영 정보를 분석하여 온수기(600)가 오프 상태인지를 판단한다(805).
만약, 온수기(600)가 오프 상태인 경우, 제어 장치(440)는 사용자가 설정한 설정온도(T1)를 확인하고(806), 세탁수의 수온(T2)을 감지한다(807).
그리고, 온도차(T1-T2)가 미리 설정된 온도(Tref)이하인지를 판단한다(808). 만약, 작동모드 808의 판단결과 온도차(T1-T2)가 미리 설정된 온도(Tref)이하이면, 제어 장치(440)는 대체 사이클을 수행한다(809).
한편, 작동모드 808의 판단결과 온도차(T1-T2)가 미리 설정된 온도(Tref)초과하면, 제어 장치(440)는 세탁을 지연한다(810).
예를 들어, 사용자는 40도의 세탁을 원하는 반면 수온은 20도로 낮다면 저온세탁 효과를 높이면서 에너지 부하는 적은 버블과 세탁 모터 사용시간을 즉, 단위시간 당 모터 운전율 또는 세탁시간을 증가시켜 세탁력을 확보하는 가변 사이클을 제공한다.
하지만 사용자가 90도 이상의 살균 기능을 원하는 경우 온수기(600)보다 세탁기(400)에 장착된 히터 용량이 적을 경우는 냉수를 급수하여 세탁기(400)가 자체 가열하는 제어도 가능하나 세탁기(400)에 장착된 히터와 온수기(600)의 가열장치의 에너지 소비량이 유사할 경우에는 고온 세탁 사이클은 에너지 비용이 정상 상태로 낮아지는 시점까지 지연 후 동작하는 방법을 제시할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기에서 일정기간의 에너지상황 변화에 대한 정보를 저장 및 분석하고 그 시기에 해당하는 사용자의 세탁기 사용행태 정보를 분석하고 이를 토대로 사용자가 세탁기에 요구하는 성능 수준을 예측 및 분석함으로써 반복되는 기간이 도래한 경우 이러한 데이터를 활용하여 세탁기 성능 수준을 향상시키는 것을 설명한다.
최근 들어, 에너지 절감이 더욱 중요해지면서 전력을 공급하는 공급원으로부터 에너지수요 상황에 대응하여 시간별 에너지비용이 차등 적용되어 제공되는 방안이 적용되어지고 있는 실정으로 기존의 세탁기 제어방식으로는 이러한 에너지비용 변화에 대응하는 것이 불가능하다.
이에 에너지 공급회사로부터의 정보를 실시간 수신하여 가정 내 제품에 정보를 제공하는 DR 장비들이 개발, 공급되면서 기존 제품에서도 이러한 기술적 진보 환경에 대응하는 제어가 필요하게 되었으나 현재까지 제품에 적용된 DR 대응 제어는 세탁기가 소비자에게 구현하여 제공해야할 기본기능(세탁성능, 탈수 및 건조성능 등)을 유지시키지 않고 단순히 에너지 부하만을 줄여 에너지비용 절감에만 초점이 맞추어져 있어 에너지 비용이 높은 상태일 경우 세탁기 동작을 지연하는 방식을 주로 적용하고 있다.
한편 에너지공급회사로부터 에너지비용이 차등 설정되는 근거는 전기를 소모하는 제품의 사용량 증가로 인한 수요증가가 되는데 가정 내 사용되고 있는 가전제품의 전기상요량 증가는 환경/기후 등의 요인이 주로 작용하게 된다.
예를 들어, 여름철 경우 에어컨 사용 증가로 전기수요가 급증하게 되어 겨울철은 난방/온수 사용이 증가하게 되는 환경변화 및 시기에 따른 경향을 갖게 된다.
이에 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기는 일정기간의 에너지상황 변화에 대한 정보를 저장 및 분석하고 그 시기에 해당하는 사용자의 세탁기 사용행태 정보를 분석하고 이를 토대로 사용자가 세탁기에 요구하는 성능 수준을 예측 및 분석하여 반복되는 상기 기간이 도래한 경우 이러한 데이터를 활용하여 상기 기간의 에너지상황 변화에 둔감하면서 사용자가 습관적으로 요구하고 있는 세탁기 성능 수준을 구현할 수 있는 스마트 사이클을 제공함으로써 결과적으로 세탁기/건조기 행정 진행을 지연하는 불편함이 없이 기존과 동일한 방법으로 세탁기가 행정을 수행할 수 있도록 하여 소비자 편리성을 높이는 데 그 목적이 있다.
한편 스마트 사이클을 제고함에 있어 세탁기에 투입된 의류의 종류 및 소재, 물의 특성, 오염정도 및 세제 종류, 외부 환경 특성 등 세탁기의 행정 가변과 관련된 항목들이 감지 가능한 경우 사용자의 세탁기 사용 행태와 에너지 환경 변화에 근거하여 제공된 스마트 사이클은 감지된 제반 정보를 토대로 추가 사이클의 가변 제어도 가능하다.
사용자가 선택한 기간 또는 세탁기가 자동적으로 설정한 기간 중 세탁기의 사이클 변경에 영향을 미치는 에너지상황 변화를 세탁기 내/외부 저장장치를 통해 저장 및 분석함과 동시에 설정된 기간 중 사용자의 세탁기 사용행태 예를 들어, 선택한 프로그램, 선택한 옵션(세탁온도, 탈수세기, 오염정도, 불림, 예비세탁 등) 등에 대한 정보를 세탁기 내/외부 저장장치를 통해 저장 및 분석한다.
사용자가 지속적인 제품 사용 후 상기 설정한 기간이 반복 도래한 경우 상기 설정기간의 분석된 데이터를 토대로 그 기간 중 예상되는 에너지상황변화에 둔감하여 에너지비용을 상승시키지 않으면서 사용자가 습관적으로 요구하고 있는 세탁기 성능 수준을 만족할 수 있는 사용자 및 사용자 에너지 환경에 최적화된 스마트 사이클을 제공 및 제시한다.
이때, 분석된 에너지상황 및 사용자 제품사용행태 정보를 사용자에게 세탁기에 또는 별도의 외부 연동 장치를 통해 제시해 주는 것도 가능하다.
사용자가 상기 제공된 스마트 사이클을 수용할 것을 선택하거나 혹은 세탁기가 자동적으로 이를 수용하여 운영하도록 제품이 미리 설정된 경우 혹인 제품 초기 상태가 이러한 스마트 사이클 운영이 가능하도록 설정된 제품인 경우 스마트 사이클을 수행하게 된다.
한편 분석된 정보 이외에 일시적인 변동 예를 들어, 세탁기 내에 투입된 의류 종류 및 소재, 물의 특성, 오염의 정도, 세제 종류 및 세탁기 구동부 동작과 관련이 있는 주변환경 특성(기온, 습도 등) 정보가 입수되거나 또는 감지될 경우 이를 반영하여 사용자 제품 사용행태 및 에너지상황에 따라 제공된 스마트 사이클의 추가 가변 제어도 가능하다.
이런 과정을 거쳐 결과적으로 세탁기는 에너지비용이 높은 상태가 도래한 경우 제품의 기능수행을 지연함 없이 사용자는 기존과 동일한 방법으로 세탁기를 사용하면서도 에너지비용 증가를 방지할 수 있는 편리함을 제공하는 것이 가능하게 된다.
100: 전력 공급기 200: 스마트 미터
300: 전력 관리기 400: 세탁기
600 : 온수기

Claims (23)

  1. 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터;
    상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터;
    전력 관리기로부터 시간별 전력 가격 정보를 수신하는 통신부;
    상기 수신된 시간별 전력 가격 정보에서 현재 전력 가격을 확인하고, 상기 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 제어부;를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터와 히터의 소비 전력을 각각 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 세탁 구간 중 현재 수행될 행정 구간을 확인하고, 현재 수행될 행정 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고, 상기 확인된 부하의 운전율을 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전력 가격에 대응하는 운전율을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 현재 수행될 행정 구간을 확인하고, 현재 수행될 행정 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고, 상기 확인된 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 세탁 행정과 헹굼 행정 구간을 가열 구간과 비 가열구간으로 구분하고 상기 구분된 구간들 각각에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고 상기 확인된 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전력 가격에 대응하는 탈수속도를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 세탁 구간 중 탈수 행정 구간에서 탈수속도를 상기 현재 전력 가격에 대응하는 탈수속도로 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 세탁행정과 헹굼행정 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고 상기 세탁행정과 헹굼행정 중 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격을 확인하고, 상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간부터 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 변동 시간으로부터 일정 시간 전의 시간부터 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 조정하는 것을 포함하는 세탁기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 탈수행정 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고 상기 탈수행정 중 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격을 확인하고, 상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간부터 탈수속도를 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    사용자로부터 전력 저감율을 입력받기 위한 입력부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전력 저감율에 대응하여 상기 모터와 히터 중 어느 하나의 운전율을 조정하는 것을 포함하는 세탁기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전력 가격 이하에서 행정 단계별로 부하의 운전율을 각각 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 상기 저장부에 저장된 운전율에 기초하여 상기 모터와 히터의 운전율을 제어하는 것을 포함하는 세탁기.
  11. 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터를 가지는 세탁기의 제어방법에 있어서,
    전력 관리기로부터 시간별 전력 가격 정보를 수신하고;
    상기 시간별 전력 가격 정보에서 현재 전력 가격을 확인하고;
    상기 현재 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하는지 판단하고;
    상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는; 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 운전율 감소는,
    세탁 구간을 확인하고,
    상기 확인된 세탁 구간에서 작동될 부하를 각각 확인하고,
    상기 확인된 세탁 구간에서 작동될 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 각각 확인하고,
    상기 확인된 세탁 구간에서 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 각각 감소시키는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 운전율 감소는, 상기 소비 전력이 가장 큰 부하의 운전율을 상기 현재 전력 가격에 대응하는 운전율로 감소시키는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 현재 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 미리 정해진 운전율에 기초하여 상기 모터와 적어도 하나의 히터의 운전율을 제어하는 것을 더 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    세탁 수행 시간을 확인하고,
    상기 시간별 전력 가격 정보에 기초하여 상기 세탁 수행 시간 중에 전력 가격이 변동되는지 확인하고,
    상기 세탁 수행 시간 중에 상기 전력 가격이 변동되면 변동되는 다음 전력 가격 및 변동 시간을 확인하고,
    상기 다음 전력 가격과 기준 전력 가격을 비교하여 상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격을 초과하면 상기 변동 시간부터 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 더 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 운전율 감소는,
    상기 전력 가격이 변동되는 변동 시간에 수행될 세탁 구간을 확인하고,
    상기 확인된 세탁 구간에서 작동되는 부하 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 확인하고,
    상기 확인된 부하의 운전율을 조정하는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 다음 전력 가격이 기준 전력 가격 이하이면 상기 변동 시간부터 상기 모터와 상기 적어도 하나의 히터를 미리 정해진 운전율로 제어하는 것을 더 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 운전율 감소는,
    상기 변동 시간으로부터 일정 시간 전의 시간부터 상기 모터와 적어도 하나의 히터 중 어느 하나의 운전율을 감소시키는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  19. 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터;
    상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터;
    전력 관리기로부터 에너지 저감 시점을 가진 에너지 저감 신호를 수신하는 통신부;
    상기 에너지 저감 신호가 수신되면, 상기 에너지 저감 시점에 수행될 예정인 행정에서 상기 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단하고, 상기 판단된 부하의 운전율을 감소시키는 제어부;를 포함하는 세탁기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 행정은 세탁행정과 헹굼행정의 가열구간과 비가열구간을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가열구간에서는 상기 히터를 소비전력이 가장 큰 부하로 판단하고, 상기 비 가열구간에서 상기 모터를 소비전력이 가장 큰 부하로 판단하는 것을 포함하는 세탁기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 행정은 탈수행정을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 탈수행정에서 탈수속도를 감소시키는 것을 포함하는 세탁기.
  22. 세탁물을 수용하는 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 회전조 내에 급수된 물을 가열하는 히터를 가진 세탁기의 제어방법에 있어서,
    전력 관리기로부터 에너지 저감 시점을 가진 에너지 저감 신호를 수신하고;
    상기 에너지 저감 신호가 수신되면, 상기 에너지 저감 시점에 수행될 예정인 행정에서 상기 모터와 히터 중 소비 전력이 가장 큰 부하를 판단하고;
    상기 판단된 부하의 운전율을 감소시키는; 것을 포함하는 세탁기의 제어방법.
  23. 가열 세탁을 수행하는 세탁기에 있어서,
    상기 세탁기에 온수를 공급하는 온수기의 상태정보를 전력 관리기로부터 수신하고;
    상기 수신된 온수기의 상태정보에 따라 상기 온수기의 오프상태인지를 판단하고;
    상기 온수기가 오프상태이면, 상기 온수기의 동작예상지점까지 상기 세탁기의 동작을 지연시키거나, 사용자가 선택 가능한 세탁온도를 현재의 냉수온도를 근거로 제한하거나, 상기 세탁온도를 낮추는 대신 모터의 운전율 또는 세탁시간을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함하는 세탁기의 제어방법.
KR20110009827A 2011-01-31 2011-01-31 세탁기 및 그 제어 방법 KR20120088465A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110009827A KR20120088465A (ko) 2011-01-31 2011-01-31 세탁기 및 그 제어 방법
US13/173,695 US20120193985A1 (en) 2011-01-31 2011-06-30 Washing machine and method of controlling the same
EP20120150533 EP2481844A3 (en) 2011-01-31 2012-01-10 Washing machine and method of controlling the same
CN201210023013.1A CN102619071B (zh) 2011-01-31 2012-01-19 洗衣机及控制该洗衣机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110009827A KR20120088465A (ko) 2011-01-31 2011-01-31 세탁기 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120088465A true KR20120088465A (ko) 2012-08-08

Family

ID=45445947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20110009827A KR20120088465A (ko) 2011-01-31 2011-01-31 세탁기 및 그 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120193985A1 (ko)
EP (1) EP2481844A3 (ko)
KR (1) KR20120088465A (ko)
CN (1) CN102619071B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120089099A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 삼성전자주식회사 세탁기, 전력 관리기 및 그의 제어 방법
KR20160102703A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 엘지전자 주식회사 의류처리장치의 제어방법
KR20200073060A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 엘지전자 주식회사 인덕션 히터를 갖는 세탁장치 및 이의 제어방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9134788B2 (en) * 2011-12-29 2015-09-15 Intel Corporation Method, apparatus, and system for energy efficiency and energy conservation including detecting and controlling current ramps in processing circuit
DK2965396T3 (en) * 2013-03-06 2019-04-08 Diehl Ako Stiftung Gmbh & Co ELECTRICAL APPLIANCE AND PROCEDURE FOR CONTROL OF ELECTRICAL APPLIANCE
US10745842B2 (en) * 2014-03-24 2020-08-18 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Washing machine appliances and methods for operating the same
SI2799610T1 (sl) * 2014-08-21 2016-12-30 V-Zug Ag Pralni stroj z optimizirano izbiro programov
US9951462B2 (en) * 2015-05-28 2018-04-24 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Method for supplying heated water from a water heater appliance to a washing machine appliance
CN104963164B (zh) * 2015-07-31 2017-05-10 广东威灵电机制造有限公司 滚筒洗衣机及其控制方法和装置
KR102602847B1 (ko) * 2016-06-03 2023-11-16 엘지전자 주식회사 의류처리장치
US10456008B2 (en) 2016-11-29 2019-10-29 Whirlpool Corporation Learning dispensing system for water inlet hose
US10273625B2 (en) 2016-11-29 2019-04-30 Whirlpool Corporation Retrofittable bulk dispensing system for household appliances
US20180163343A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Sejoongis Co., Ltd. Factory energy management system for dyeing industry
KR102596979B1 (ko) * 2018-11-29 2023-11-02 삼성전자주식회사 세탁기 및 그 제어방법
CN112210966A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 青岛海尔洗衣机有限公司 一种洗衣机及其控制方法
CN112251981B (zh) * 2020-09-08 2023-12-22 无锡飞翎电子有限公司 衣物处理设备及其水温控制方法与装置、存储介质
US11846959B2 (en) 2021-01-13 2023-12-19 Whirlpool Corporation Household energy management system utilizing multiple scales of time
DE102022121212A1 (de) 2022-08-23 2024-02-29 Miele & Cie. Kg Verfahren und Steuereinheit zum Betreiben eines Haushaltgerätes und Haushaltgerät

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1279545B1 (it) * 1995-02-20 1997-12-16 Merloni Elettrodomestici Spa Metodo per la gestione dell'energia in un ambiente domestico.
US8567091B2 (en) * 2002-12-24 2013-10-29 Lg Electronics Inc Automatic dryer control based on load information
US7010363B2 (en) * 2003-06-13 2006-03-07 Battelle Memorial Institute Electrical appliance energy consumption control methods and electrical energy consumption systems
US20050132599A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Lg Electronics Inc. Drying method of washing machine and apparatus thereof
KR100672367B1 (ko) * 2005-03-25 2007-01-24 엘지전자 주식회사 드럼 세탁기의 스팀 세탁 제어 방법
WO2007030471A2 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Comverge, Inc. Method and system for local load control
US8103389B2 (en) * 2006-05-18 2012-01-24 Gridpoint, Inc. Modular energy control system
US20090326728A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for controlling power usage on a device
US20100017242A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 International Business Machines Corporation Power standard compliance method and system
US8183712B2 (en) * 2008-09-10 2012-05-22 International Business Machines Corporation Method and system for organizing and optimizing electricity consumption
WO2010031013A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 General Electric Company Energy management of household appliances
EP2389714B1 (en) * 2009-01-26 2019-07-24 Geneva Cleantech Inc. Methods and apparatus for power factor correction and reduction of distortion in and noise in a power supply delivery network
WO2010095866A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 Lg Electronics Inc. Washing machine and control method for the same
US8086354B2 (en) * 2009-08-31 2011-12-27 International Business Machines Corporation Optimizing consumption of resources
US8943857B2 (en) * 2009-09-15 2015-02-03 General Electric Company Clothes washer demand response by duty cycling the heater and/or the mechanical action
CN101824721B (zh) * 2010-05-05 2012-04-25 南京乐金熊猫电器有限公司 洗衣机及其使用方法
CN101818435B (zh) * 2010-05-10 2015-03-11 海尔集团公司 一种根据电网负荷调整洗涤过程的洗衣机控制方法和系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120089099A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 삼성전자주식회사 세탁기, 전력 관리기 및 그의 제어 방법
KR20160102703A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 엘지전자 주식회사 의류처리장치의 제어방법
KR20200073060A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 엘지전자 주식회사 인덕션 히터를 갖는 세탁장치 및 이의 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2481844A2 (en) 2012-08-01
US20120193985A1 (en) 2012-08-02
CN102619071B (zh) 2016-05-18
EP2481844A3 (en) 2014-08-06
CN102619071A (zh) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120088465A (ko) 세탁기 및 그 제어 방법
US8543250B2 (en) Electric appliance and a control method thereof
EP2902539B1 (en) A method of controlling a washing machine and corresponding washing machine
JP5925291B2 (ja) 最適化された負荷管理
JP5484776B2 (ja) 制御システムおよびその制御方法、プログラム
KR101736900B1 (ko) 전기기기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법
US9124098B2 (en) Managing excess renewable energy
KR101745889B1 (ko) 건조기 및 그 제어 방법
US20120209444A1 (en) Device and method for controlling electric product
US20120109395A1 (en) Controlling multiple smart appliances with a single communication interface
US20110153101A1 (en) Household energy management system and method for one or more appliances
KR101629309B1 (ko) 에너지관리장치 및 그 제어방법, 에너지관리기능을 구비하는 전기제품
US20110153100A1 (en) Demand response appliance power consumption feedback
JP2010511363A (ja) フレキシブル電力負荷管理システム及び方法
US9417616B2 (en) Electric product for effectively managing energy sources
US10962258B2 (en) Water heater controller
US20140228993A1 (en) Apparatus, system and method for control of resource consumption and / or production
WO2014091725A1 (ja) コントローラ
Croft et al. Net energy stored control for residential demand-side management
KR20130011538A (ko) 세탁장치의 제어방법
KR101955875B1 (ko) 냉장고
KR101163316B1 (ko) 세탁처리장치 및 그의 제어방법
KR101918297B1 (ko) 가전제품
KR101967469B1 (ko) 가전제품
KR101626992B1 (ko) 네트워크 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application