KR20140002617A - 연계된 데이터 망을 갖는 전기 에너지 공급망을 위한 제어기를 갖는 가전 제품 및 상기 에너지 공급망에서 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어기(1, 11)를 갖는 가전 제품에 관한 것이며, 상기 제어기는 다음의 구성요소를 가진다: 컴퓨터형 제어부(2, 12), 설정 데이터용 제어부(3, 13), 동작 데이터용 제어부(4, 14), 및 증폭기(7, 7.1 내지 7.n, 17, 17.1 내지 17.n)를 통해 발동되는 액추에이터(8.1 내지 8.n; 18.1 내지 18.n), 여기서, 액추에이터를 발동시키기 위한 데이터는 컴퓨터형 제어부(2, 12)에 의해 설정 데이터 및 동작 데이터로부터 결정되며, 신규 에너지 공급망(EVN')을 통해 데이터를 교환하기 위한 데이터 망을 갖는 신규 에너지 공급망(EVN')에서 제어기(11)를 동작시키기 위해, 컴퓨터형 제어부(12)는 그래프 알고리즘이 구현되는 제어부(1)로 연결되며, 여기서, 가전 제품의 동작이 지속될 수 있도록, 가전 제품에 대해 존재하는 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망의 데이터가 고려되는 것은, 제어부(12, 19)의 상호대화를 통해, 가능해진다. 본 발명은 또한, 자신을 통해 데이터 전송을 하는 신규 에너지 공급망(EVN')에서 가전 제품의 제어기(11)를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이며, 여기서, 제어기의 설정 데이터, 가전 제품의 프로세스로부터의 동작 데이터, 및 에너지 공급망으로부터의 데이터가 처리되기 위해 컴퓨터로 전달되어, 가전 제품의 액추에이터에 대한 제어 변수를 결정할 수 있고, 여기서 추가로 컴퓨터는 프로세싱 단계를 실행할 때 그래프 알고리즘을 고려하여, 가전 제품의 동작이 지속될 수 있도록, 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망의 데이터가 고려될 때 야기되는 가전 제품의 수정된 프로세스 시퀀스가 서로 연결될 수 있다.

Description

연계된 데이터 망을 갖는 전기 에너지 공급망을 위한 제어기를 갖는 가전 제품 및 상기 에너지 공급망에서 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법{HOUSEHOLD APPLIANCE HAVING A CONTROLLER FOR AN ELECTRICAL ENERGY SUPPLY NETWORK HAVING AN ASSOCIATED DATA NETWORK AND METHOD FOR OPERATING A CONTROLLER OF A HOUSEHOLD APPLIANCE ON SAID ENERGY SUPPLY NETWORK}
본 발명은 컴퓨터형 제어부(computer-like control part), 설정 데이터(settings data)를 위한 제어부, 동작 데이터(operating data)를 위한 제어부 및 증폭기에 의해 발동되는 액추에이터의 형태로 된 핵심 구성요소를 갖는 제어기를 갖는 가전 제품에 관한 것이며, 액추에이터를 발동시키기 위한 데이터는 컴퓨터형 제어부에 의해 설정 데이터 및 동작 데이터로부터 결정된다.
본 발명은 또한 연계된 데이터 망(data network)을 갖는 에너지 공급망으로 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이다.
가전 제품은 가정을 관리하기 위해 사용되는 전기 제품을 지칭한다. 상기 가전 제품은 대형 가전 제품, 예를 들어, 세탁 기계, 회전식 건조기(tumble dryer), 식기세척기, 오븐, 조리기(cooker), 흡인 후드(extractor hood), 냉장고, 냉장/냉동 결합형 기기 또는 공기 조화기일 수 있다. 그러나 가전 제품은 소형 가전 기기일 수도 있으며, 예를 들어, 커피 메이커(coffee maker) 또는 푸드 프로세서(food processor)일 수 있다.
본 발명의 배경 기술로서, 연계된 공급망을 이용하는 공공 에너지 공급자에 의한 전기 에너지의 공급이 있고, 소비된 에너지에 대해 운용자(operator)에게 청구되는 가정의 가전 제품의 운용은 상당히 변하기 쉬운데, 장차, 공공 에너지 공급자는 가변적(load-variable)이고 시간 종속적(time-dependent)인 요금(tariff)을 제공하라는 법정 요건에 의해 규제받을 것이기 때문이다. 이러한 제도적 변화의 맥락에서, 가정에서 소비된 에너지를 기록하기 위한 전통적인 계량기가, 현재 전기 요금을 디스플레이하거나 가전 제품 운용자에게 유선 또는 무선 방식으로 요금 신호로서 공급할 수 있는 스마트 계량기(smart meter)로 대체되고 있다. 스마트 계량법은 적어도 하나의 발전기와 복수의 전기 에너지 소비자들 사이에 위치하는 전기 에너지 공급망(electrical energy supply network)을 통한 포괄적인 데이터 교환과 관련하여, 추가 설비가 에너지 공급망에 의해 제공될 것과 관련되는데, 따라서 자명하게도 에너지 공급망이 지능을 갖거나 스마트(smart)한 것이 청구될 수 있다. 또한 이는 전기 관리부(electricity management)가 구비된 에너지 공급망을 포함할 수도 있다.
과거에는, 더 낮은 전기 요금을 이용하기를 원하는 가전 제품의 운용자가 낮은 전기 요금이 실제로 이용되도록 기기에 대한 시작 시점을 미리선택함으로써, 각각의 가전 제품의 운용을 구성해야 했다. 따라서 전기 에너지 제공자의 요금 구조를 고려하는 것이 필수였다, 그러나 상기 요금 구조는 전기 에너지 제공자에 대한 시간 시퀀스 측면에서 일반적으로 동일하였다.
새로운, 구체적으로, 법제화된 요건은 요금이 매우 짧은 시간 주기, 예를 들어, 수 분 또는 심지어 수 초 내에 높음에서 낮음으로 전환될 수 있음을 의미한다. 그러나 자신의 가정 내 가전 제품을 신속하게 동작시키기를 원하는 소비자에게도 제한적 요건이 있을 수 있는데, 단위 시간당 전기 에너지의 구매에 대한 제한, 다시 말하면, 전력 흡수의 감소 또는 심지어 전력 흡수의 중단이 일정 시간 동안 고려되어야 한다.
DE 10 2008 062 349 A1은 에너지 공급망에 대해 스마트한 방식으로 운용되는 가전 제품, 가령, 세탁기, 건조기 또는 식기세척기에 대한 전략을 특정하며, 예를 들어 가정의 가전 제품이 낮은 전기 구매 비용의 가격-최적화된 방식으로 작동될 수 있는 방법을 제공한다. 여기에 개시된 바에 따르면, 가전 제품은 단순히 높은 전력 등급(power rating)의 저항성 소비기기(ohmic consumer)로 간주되지만, 가전 제품의 프로세스 시퀀스가 더 세밀하게 조사되지 않았다. 구체적으로, 낮은 전기 요금을 사용할 때의 프로세스 결과, 더 높은 전기 요금으로 인해 중간에 필요할 중단(interruption), 또는 전력 서지를 피하기 위한 네트워크 측 요건 측면에서 세밀하게 조사되지 않았다.
DE 10 2008 043 914 A1는 한 시스템을 개시하는데, 상기 시스템을 이용해, 하나의 공통 에너지 공급자로 연결된 적어도 두 개의 가전 제품이 운용될 수 있지만, 여기서 적어도 하나의 가전 제품에 이의 프로세스 시퀀스와 관련해 순간적으로 필요한 에너지 양보다 작은 양의 에너지를 할당함으로써, 에너지 공급자에 의해 순간적으로 공급되는 최대 에너지 양을 초과하지 않는다. 또한 여기서, 공통 에너지 공급자로 연결된 가전 제품에 의해 도달되는 프로세스 시퀀스의 포인트를 고려하고, 더 적은 양의 에너지를 가전 제품으로 할당하는 것이 가능하며, 이의 프로세스는 쉽게 축소되거나 더 적은 양의 에너지로 운용될 수 있다. 이는 단일 가전 제품의 상대적 제한을 고려한다.
DE 10 2006 029 950 A1은 가전 제품, 예를 들어 세탁 기계의 제어 유닛 내에 전문가 시스템을 구현하는 것을 개시한다.
DE 10 2008 042 832 A1에, 동작 준비(대기 모드)를 보장하기 위해, 그리고 에너지 공급망이 고장난 경우, 전자 제어기의 올바른 동작에 대해 어떠한 데이터 손실도 발생하지 않도록 하기 위해, 상기 발명에서 언급된 유형의 가전 제품에 대해 전자 제어기를 지속시킬 방법이 설명되어 있다. 이 공개문에 따르면 특수 설계된 준비 모듈(readiness module)이 제공된다.
이와 달리, 본 발명의 목적은 내재적인 지능을 갖는 신규 전기 에너지 공급망으로 연계된 제어기를 갖는 적어도 하나의 가전 제품을 동작시킬 수 있는 것이며, 에너지 공급망으로부터 송신된 데이터가 가전 제품의 설정 데이터(settings data)와 함께 고려되는 것이 또한 가능하다. 설정 데이터는 프로그램 시퀀스에 상호대화식으로 개입할 수 있는 가전 제품의 사용자에 의해 야기된다.
가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법이 또한 특정되며, 이를 통해, 제어기는 상기 에너지 공급망에서의 동작을 수행할 수 있다.
이 목적은 서두에서 언급된 가전 제품에 대해 달성되는데, 신규 에너지 공급망에 의한 데이터 교환을 위해 데이터 망을 갖는 신규 에너지 공급망으로 제어기를 동작시키기 위해, 컴퓨터형(computer-like) 제어부가 그래프 알고리즘이 구현되는 제어부로 연결되고, 가전 제품의 동작이 항상 지속될 수 있도록 하기 위해 가전 제품에 대해 이용 가능한 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망의 데이터가 고려되는 것이 제어부(12, 19)의 상호대화를 통해 가능해질 수 있다.
가전 제품의 액추에이터에 대한 제어 변수를 결정할 수 있도록, 제어기의 설정 데이터, 가전 제품의 프로세스로부터의 동작 데이터 및 에너지 공급망으로부터의 데이터가 컴퓨터에 의해 처리됨으로써, 상기 목적이 방법의 형태로 달성되며, 추가로, 컴퓨터가 자신의 프로세싱 단계를 실행할 때 그래프 알고리즘을 고려하도록 하여, 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망의 데이터가 고려될 때 야기되는 가전 제품의 수정된 프로세스 시퀀스가, 가전 제품의 동작이 항상 지속될 수 있는 방식으로, 서로 연결될 수 있다.
가전 제품의 새롭게 생성된 프로세스 시퀀스는, 청구된 그래프 알고리즘에 의해 최적의 방식으로 실행될 수 있는 개별적인 불완전한 또는 부분적인 프로그램 세그먼트를 기초로 한다는 것이 본 발명의 핵심의 일부이다.
본 발명은 독립 청구항을 인용하는 종속 청구항에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
알고리즘의 선택, 가령, 다익스트라 알고리즘(Dijkstra's algorithm)이 가전 기기 공학, 특히, 내비게이션 장치를 위한 공학에 이미 널리 도입된 알고리즘을 제공하며, 따라서 가전 기기 공학에서 더 용이하게 사용될 수 있다.
액추에이터는, 파라미터화(parameterization), 즉, 각각의 액추에이터를 발동시키기 위한 각각의 전력 스테이지에 대한 제어기에 의한 파라미터의 할당에 의해 동작될 수 있기 때문에, 액추에이터에 의해 매우 상이한 효과가 얻어질 수 있으며, 이로써, 특히, 소비되는 에너지에 대한 더 높은 요금 또는 제한적 요건(restrictive requirement)을 나타내는 데이터가 네트워크로부터 수신될 때 에너지 소비량 측면에서 가전 제품의 감소된 동작이 가능해진다. 이러한 경우, 발생될 수 있는 해로운 중단(stoppage)을 수락할 필요 없이, 프로세스는, 비록 느릴지라도, 지속될 수 있다.
액추에이터가 전기 모터 드라이브인 경우, 이러한 파라미터화를 이용해 에너지 망으로 복원(recovery) 또는 에너지 피드백을 개시하는 것이 또한 가능하다.
연계된 데이터 망을 갖는 기저 에너지 공급망이 포괄적인 데이터 교환용으로 이용 가능하기 때문에, 데이터는 적어도 하나의 추가 가전 제품에 의한 에너지 관리의 실행을 가능하게 하는 데이터를 포함할 수 있다. 따라서 특정 시간대 동안 가정 내에서 아마도 제한된 방식으로 이용 가능한 에너지의 양을 편의에 따라 둘 이상의 가전 제품들 사이에 분할하는 것이 가능하다.
신규 에너지 공급망에 할당된, 데이터 전송을 위한 데이터 망은 상기 에너지 공급망의 에너지 전송선에 의해 직접 형성될 수 있다. 전력선(Poweline), Z-Wave 또는 ZigBee가 제공될 때, 변조, 일반적으로 반송파 주파수의 변조가 고려된다.
그러나 인터넷 또는 무선 송신 링크에 의한 데이터 송신도 선택될 수 있다. 그 후 이러한 송신 링크는 에너지 공급망으로 물리적으로 연결된 데이터 망과 동일한 효과를 가진다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적 실시예를 기초로 이하에서 더 상세히 개략적으로 기재된다. 동일한 도면부호는 동일하거나 유사한 부분을 지정한다. 먼저 도면의 그림들이 간략하게 설명된다.
도 1은 종래의 전기 에너지 공급망에서 동작되기 위한 가전 제품의 제어기의 블록도이다.
도 2는 신규 에너지 공급망에서 동작되기 위한 가전 제품의 제어기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 방식으로 구성되는 제어기를 갖는 신규 에너지 공급망에서의 동작 동안 가전 제품의 프로세스 시퀀스의 그래픽 표현을 도시한다.
가전 제품의 종래의 구조가 도 1을 참조하여 아래와 같이 설명될 수 있다. 도면부호 1은 가전 제품의 전체 제어기를 나타내며, 가전 제품이라는 용어는 앞서 이미 나열된 기기들을 아우른다. 운용자(operator)는 버튼과 손잡이, 일부 경우, 자신에게 피드백을 주기 위한 디스플레이를 이용해, 가전 제품의 입력 부분(3)으로 프로그램 시퀀스를 위한 설정 데이터를 생성할 수 있다. 일반적으로 전자 제어기(2)의 방식으로 컴퓨터형 구조를 갖는 제어기는, 일반적으로 가전 제품의 고정된 프로그램 시퀀스를 계산하기 위해 설정 데이터를 이용할 수 있으며, 가전 제품의 동작 시퀀스 동안 발생하는 물리적 값을 전기적 신호로 변환하기 위해 동작 데이터(operating data), 즉, 측정 센서로부터 온 데이터는 추가로만 이용한다. 동작 데이터들은 제어부(4)에서 수집되고 이용 가능해지며, 검색(retrieval)을 위해 전자 제어기(2)로 공급된다. 전력 증폭기 또는 전력 스위칭 스테이지(7)가 확장기(expander)를 통해 출력 영역에서 전자 제어기(2)로 할당되어, 액추에이터(8), 가령, 모터, 전기 히터, 전기 발동식 밸브(electrically actuated valve) 등으로의 해당하는 송전을 수행할 수 있다. 상기 액추에이터(8)는, 공급망(EVN)으로부터 이용 가능하며 상기 공급망(EVN)에 의해 공급되는 에너지를 이용하여, 가전 제품에서 프로세스 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들어, 가전 제품의 기계 시스템을 이용해, 세척액이 관류 가열기(flow-through heater)에 의해 가열되고, 세척될 접시로 전달된다. 전기 모터에 의해 작동되는 펌프에 의해, 스프레이 암을 빠져나올 때 세척될 접시로 전달되는 세척액이 적절한 압력으로 분출됨이 보장된다. 가장 단순한 경우에서, 중단 없이, 그러나 인출되는 전기 에너지에 대해 일정 요금(tariff)으로, 관심 가전 제품으로 에너지를 공급하기 위해 전기 에너지 공급망(EVN)이 이용 가능하다는 것이 가정될 수 있다. 이러한 경우가 비교적 자주 발생하지 않는다고 가정하면, 제어기(1) 또는 전자 제어기(2)에 보조 제어부(5)가 제공되어, 동작 준비 상태(readiness)로 유지함으로써, 공급망(EVN)이 일시적으로 고장난 경우라도 마지막으로 획득되고 처리된 데이터 또는 프로세스 데이터가 소실되지 않도록 하고, 사용자에 의해 한 번 개시된 프로세스 시퀀스는 계속될 수 있도록 한다. 또한 제어부(5)는, 궁극적으로 가전 제품을 원격으로 제어하는 것이 가능하도록 동작 준비 상태(대기 모드)가 존재함을 보장할 수 있다. 따라서 에너지 공급망이 고장나거나 순간적으로 비활성화되는 경우라도, 프로그램 시퀀스를 시작하라는 입력 명령어가 결코 소실되지 않는다. 그러나 인출된 전기 에너지에 대한 요금은 아마도 필요하다면 (반복적으로) 시간의 함수로 동일하게 유지된다. 따라서 가전 제품은 특정 제어기가 자연스러운 요금 변화에 반응할 것을 필요로 하지 않는다.
결과적으로, 차량이 출발점에서부터 직선으로 이동하여 자신의 도착지에 도달하는 것처럼, 각각의 프로세스 결과가, 가전 제품의 목적(예를 들어, 세탁기의 경우, 세탁물의 세척과 탈수, 식기세척기의 경우 식기의 세척과 건조)으로서 직접 달성된다.
그러나 지능을 갖는 신규 공급망의 형태로 된 전기 에너지 공급망(EVN')이 고려되는 경우, 변화하는 에너지 또는 전기 요금이 구체적으로 고려되어야 한다. 공급망의 부하의 과부하 또는 정규화(regularization)의 경우의 비활성화가 가정되어야 한다. 공급망으로부터 전송된 데이터가 가전 제품의 일 부분에 도달하고 추가 반응을 요구할 수 있다. 가전 제품의 제어 구조는 이러한 상황에 대해 맞춤 구성되어야 한다. 이러한 목적으로 도 2를 참조하며, 여기서 도 1의 구성요소와 동일한 기능의 구성요소에 동일한 지정어 또는 10이 더해진 번호가 부여된다. 발명에 따르면, 모든 액추에이터(18 (18.1, 18.2 ... 18.n))가 각자의 전력 증폭기 또는 전력 스위칭 스테이지(17)에 의해 고정 전력에 종속될 뿐 아니라, 이는, 각자의 액추에이터(18)를 활성화시킬 때 파라미터(20)를 고려함으로써, 이산 값으로 발생할 수도 있다. 따라서 다른 수단도 취해지지 않을 경우 그 자체가 매우 높은 수준의 전력을 인출할 (가령, 세척액을 가열하기 위한 저항성 가열을 위한) 액추에이터(18)가 복수의 이산 값으로의 상기 파라미터화에 의해, 즉, 감소된 전력을 이용해, 발동될 수 있다. 이는, 가전 제품에 의해 흡수되는 전력량의 한계가 공급망으로부터의 지정된 명령어로서 고려되어야 할 때, 또는 높은 에너지 요금이 존재하고 고려되어야 할 때 등등, 가전 제품의 동작을 한 동안 완전히, 가령, 존재하는 높은 에너지 요금의 전체 지속시간 동안 완전히 중단할 필요 없이, 가전 제품의 지속적인 동작이 유지될 수 있도록 한다. 또한 액추에이터가 전기 모터 드라이브인 경우, 특정 프로세스 상태에 대한 특정 파라미터(20)를 통해 복원(recovery)이 개시될 수 있다. 그럴 경우, 관심 액추에이터(18)에 대한 전력 스위칭 스테이지(17)가 에너지 피드백에 대해 설계되어야 한다.
가전 제품의 액추에이터(18(18.1 내지 18.n))의 파라미터(20)를 이용한 파라미터화, 즉, 그들 각자의 전력 증폭기 또는 전력 스위칭 스테이지(17(17.1 내지 17.n))에 의한 매우 다양한 발동(activation)은, 프로세스 시작점에서부터 프로세스 종료점까지 진행하는 프로세스 시퀀스에 대해 다양한 선택사항(option)이 있음을 의미한다. 나타나다시피, 전력 스테이지(17)는 전자 제어기(12)로부터의 확장기(16)를 통해 발동된다. 또한 여기서, 지능(intelligence)을 갖는, 또는 적어도, 프로세스 시퀀스 동안에도 변하는 상이한 에너지 요금을 갖는 신규 공급망(EVN')의 선택사항에 따라, 운용자는 제어부(13)에서 수집되고 이용 가능해지는 설정 데이터를 발전된 방식으로 맞춤 구성하기를 원한다고 가정되어야 한다. 운용자는 고속 프로세스라는 결과를 얻으려 할 수 있으며, 이 경우, 인출되는 에너지에 대해 더 높은 비용이 허용된다. 또한 낮은 전기 요금이 이용 가능할 때만 가전 제품을 동작시키는 것이 운용자의 의도일 수 있으며, 이러한 경우, 프로세스 시퀀스의 중단이 허용된다. 프로세스 시퀀스의 중단의 허용으로 인해 효과가 감소된 경우 추후 세제 성분이 추가될 수 있음이 고려되어야 한다. 따라서 전기 에너지를 구매하는 비용을 절약하는 것이 세제 또는 세제 성분에 대한 추가 비용을 발생시킬 수 있다. 이상의 내용으로부터, 사용자에 의해 개시되는, 설정 데이터(제어부(13) 참조)와 관련된 데이터 상황과, 데이터 인터페이스(15)에서 이용 가능한, 가령, 지능적, 즉 연계된 스마트 계량기(SMART METER)를 이용한 스마트 전력 관리(SM) 공급망(EVN')으로부터 송신된 데이터와 관련된 데이터 상황을 변경함으로써, 제어기(10)의 전자 제어기(12)는 매우 복잡한 요건을 다뤄야 할 것임이 자명할 것이다. 따라서 변하는 설정 데이터와 네트워크 데이터를 갖는 프로세스 시퀀스를 이용해, 프로세스 시작점에서부터 프로세스 종료점까지의 시퀀스가 더 이상 일직선으로 간주되지 않을 수 있다.
이러한 다양한 입력 데이터(사용자로부터의 설정 데이터, 공급망으로부터 온 데이터)를 고려하는 프로세스 시퀀스는 입력 데이터를 제어기에 의한 최종 프로그램 시퀀스로 단순히 할당하는 것(가령, 매트릭스-유형)에 의해서는 더이상 달성될 수 없다. DE 10 2009 046 720 A1에 기재된, 외부 컴퓨터가 복수의 가능한 프로그램들 중에서 개별 또는 최적 프로그램을 특정함으로써 휴대용 저장 매체가 정의되는 방식은 가능한 가장 단순한 기기 활용을 위해 덜 적합하다. 물론, 예를 들어, 사용자측과의 상호대화 동작에 의해, 프로세스 시퀀스 동안, 공급망(EVN')으로부터 온 데이터인 경우 설정 데이터가 변경되는 것이 고려되어야 한다. 따라서 프로세스의 시작점에서 초기에 선택된 프로세스 시퀀스를, 데이터 상황이 이를 필요로 할 수 있을 때, 가전 제품의 추가 작동을 위해 적절하게 변경된 프로세스 시퀀스로 대체하는 것이 필요하다. 이러한 변화는 프로세스의 과정 동안 여러 번 발생할 수 있다.
가전 제품의 결과로서, 상기 가전 제품의 제어기가 신규 공급망(EVN')을 목적으로 설계되고, 상기 신규 공급망에서 작동하며, 각자의 프로세스 결과는, 다양한 방향 전환이 되는 많은 교차점을 통과하는 차량의 경로와 같이, 매우 복잡한 경로가 커버되기보다는, 더 이상 직접적인 목적(예를 들어, 세탁기의 경우 세탁물의 세척 및 탈수, 식기세척기의 경우 식기의 세척과 건조)(상기를 참조하면, 차량이 자신의 출발점에서부터 일직선으로 이동하여 자신의 도착지에 도달하는 것처럼)을 이루지 않는다. 이러한 상황에서, 초기 시험은, 종래에는 모호한 것으로 보일지라도 가전 제품의 제어기(11) 또는 컴퓨터형 제어기(12)를 구비할 때, 알고리즘, 특히, 그래프 알고리즘이 구현되는 영역이 제공되어야 함을 보였다. 따라서 개별적으로는 불완전하거나 부분적인 프로그램 세그먼트들의 연속으로서 표현되는 경로의 선택을 외부 컴퓨터 전력을 요구하지 않고 결정하는 것이 가능하다. 따라서 신규 공급망(EVN')용으로 설계된 제어기가 독립 유닛으로서의 그래프 알고리즘에 의해 동작될 수 있음이 놀랍게도 증명되었다. 선택되는 그래프 알고리즘은 다익스트라 알고리즘(Dijkstra's algorithm), 또는 그리디 알고리즘(greedy algorithm) 클래스의 또 다른 알고리즘인 것이 바람직할 수 있다. 제어기의 입력 데이터(설정 데이터 및 망(EVN')으로부터의 데이터)가 기존 확률의 측면에서 이해되는 경우, 조정될 파라미터를 고려하는 액추에이터를 발동시키기 위한 출력 데이터를 획득하기 위해 베이시안 망(Bayes network)을 구현하는 것이 가능할 것이다.
도 2를 참조하면, 동작 데이터, 다시 말하면, 프로세스 동안 측정 센서에 의해 포착되고 제어부(14)에 의해 처리되는 데이터가 전자 제어기로 직접 공급될 수 있어서, 그래프 알고리즘, 가령, 다익스트라 알고리즘을 구현하려는 제어부(19)는 전자 제어기(12)와 데이터를 직접 교환한다. 그러나 해당업계 종사자라면 알다시피, 적절하게 선택된 마이크로프로세서를 갖는 컴퓨터형 제어기는 복수의 제어부를 더 포함할 수 있다. 그 후, 선택된 마이크로프로세서 내에서 앞서 언급된 데이터 교환이 발생한다. 또한 에너지 공급망의 데이터망이 물리적으로 여기로 연결될 수 있는데, 즉, 에너지-전송 선을 이용해, 예를 들어, 전력선(Powerline), ZigBee, Z-Wave 등의 전송이 활용될 수 있지만, 다른 한편으로는, 데이터 전송이 예를 들어, 무선(radio)으로, 또는 에너지 전송 선으로부터 물리적으로 이격되어 있는 라우터 등의 어댑터(adaptor)를 이용하는 인터넷에 의해 발생할 수 있다. 첫 번째 경우에서, 가전 제품에 대한 망 데이터를 처리하기 위한 인터페이스는 일반적으로 인터페이스(15)를 따르고, 이는 스마트 관리부(SM), 즉, 일반적으로 통합형 스마트 계량기(METER)가 구비된 에너지 공급망(EVN')의 에너지 관리부로 할당된다. 다른 경우, 가전 제품에 대한 망 데이터가 이용 가능한 인터페이스는 인터넷 또는 무선 전송을 따른다. 인터페이스(15)에서, 망 데이터는 유선 또는 무선으로 가전 제품 또는 그 제어기(11) 또는 전자 제어기(12)로 포워딩될 수 있다.
가전 제품이 제 2 가전 제품과 결합하여 동작하는 경우, 가령, 회전식 건조기와 결합된 세탁기의 경우(함께 세탁기-건조기 스택을 형성할 수 있음, 즉, 두 기기 모두 활성임), 상기 기기들은 서로에 대한 데이터 공유 망을 형성할 수 있거나, 에너지 공급망(EVN)의 데이터망을 이용해 데이터 교환이 발생할 수 있다. 그 후, 전기 에너지에 대해 이용 가능한 바람직한 요금(tariff)이 존재할 때, 이 바람직한 요금으로 공급되는 에너지의 대부분은 프로세스 시퀀스에서 더 높은 수준의 전력을 요구하는 기기로 공급될 것이고, 합리적이라는 전제 하에, 그 밖의 다른 기기는 예를 들어, 전력 스테이지의 파라미터화를 변경하여 자신의 액추에이터를 발동시키킴으로써, 감소된 전력 모드로 스위칭될 것이다. 앞서 서문에서 언급되었던 DE 10 2008 043 914 A1를 또한 참조한다.
도 3을 참조하여, 신규 에너지 공급망(EVN')에 맞춤 구성된 제어기(11)를 갖는 가전 제품의 프로세스가 동작된다.
도 3은 프로세스 시작점(프로그램 시작하기, 상단줄)에서부터 프로세스 종료점(프로그램 종료하기, 하단줄)까지의 시퀀스를 나타낸다. 예를 들어 식기세척기가 참조된다. 프로세스 상태(state)가 블록으로 나타내어진다. 종래의 프로세스 시퀀스는 흑색 블록으로 나타내어진다. 타임라인(t)이 프로세스의 지속시간에 대하여 상단줄에서부터 하단줄까지 왼쪽에서 나타난다. 그 옆(오른쪽)은 프로세스 이벤트 줄이다. 프로세스의 시작은 블록(100)으로 발생된다. 예를 들어 서로 다른 요금과 관련된 이용 가능한 데이터에 의해 에너지 공급망에 맞춤 구성되지 않은 제어기를 이용하는 것과 같은 프로세스 시퀀스가 (101)에 여전히 존재한다. t1에서, 전기 요금이 상승하는 이벤트가 발생한다. 종래의 프로세스 프로파일과 달리, 여기서 블록(112, 113, 114, 115 내지 120)을 연결하는 그래프에 걸쳐 프로세스가 지속된다. 다른 시점에서 그래프는 블록(101)에서 블록(102)으로 진행하고, 직접 블록(104)으로, 또는 블록(103)을 통해 블록(104)으로 진행하며, 블록(120)으로 계속 진행된다. 첫 번째 언급된 변형예에서, 기기가 가열 단계를 지연시키며, 두 번째 변형예에서 기기는 낮은 열 출력으로 가열되는데, 이는 세척액을 가열하기 위한 관류 가열기를 발동시키는 전력 스테이지를 위해 출력될 파라미터에 의해 이뤄질 수 있다. t2에서, 전기 가격이 낮아진다. 기기는 더 높은 전력으로 가열된다. 프로세스는 더 빨라진다(####). 이는 흑색 블록(120-126-128)을 연결하는 그래프로 나타내어진다. 블록(130)에서 프로그램 또는 프로세스 종료에 도달한다. 또는, 프로세스는 블록(121, 122, 124, 또는 123를 거쳐 124)을 연결하고, 흑색 블록에 도달하는 그래프에 걸쳐 동작할 수 있다. 이는, 높은 순위 에너지 관리에 의해 동일한 가정에서 동작되는 하나의 가전 제품에 더 많은 에너지가 할당되기 때문에, 앞서 언급된 파라미터화에 의해 열 기반 프로세스 관리를 위한 에너지 투입량이 감소되지만, 그 밖의 다른 수단, 가령, 헹굼 보조제의 도입 또는 순환 공기량의 증가에 의해, 실질적으로 동등한 결과가 얻어진다는 사실을 고려한다. 일반적으로 말하면, 프로세스는 직접적으로, 또는 이러한 가변 프로세스 관리를 개시하는 에너지 공급망(EVN')을 통해 간접적으로 교환되는 데이터에 따라 매우 가변적인 방식으로 수행된다. 이러한 목적으로, 가전 제품은 신규 에너지 공급망(EVN')에 맞춤 구성된 제어기(11)를 가지며, 이는 도 2를 참조하여 기재된다.
1 EVN용 종래의 전체 제어기
2 전자 제어기 또는 컴퓨터형 제어부
3 입력부 (설정 데이터)
4 동작 데이터용 제어부
5 보안 데이터용 제어부
6 확장기
7 전력 증폭기 (7.1 내지 7.n)
8 액추에이터 (8.1 내지 8.n)
11 EVN'용 전체 제어기
12 제어기: 컴퓨터형 제어부
13 입력부
14 동작 데이터용 제어부
15 인터페이스
16 확장기
17 전력 증폭기 (17.1 내지 17.n)
18 액추에이터 (18.1 내지 18.n)
19 그래프 알고리즘의 구현을 위한 제어부
20 액추에이터 파라미터
100 내지 130 블록으로 표현되는 프로세스 상태
EVN 종래의 에너지 공급망
EVN' 신규 에너지 공급망
SM EVN'의 스마크 관리부 (전기 또는 에너지 관리)

Claims (17)

  1. 제어기(1, 11)를 갖는 가전 제품에 있어서, 상기 제어기는,
    컴퓨터형 제어부(2, 12),
    설정 데이터를 위한 제어부(3, 13)
    동작 데이터를 위한 제어부(4, 14), 및
    증폭기(7, 7.1 내지 7.n; 17.1 내지 17.n)에 의해 발동되는 액추에이터(8.1 내지 8.n; 18.1 내지 18.n)
    를 포함하고, 액추에이터를 발동시키기 위한 데이터는 컴퓨터형 제어부(2, 12)에 의해 설정 데이터 및 동작 데이터로부터 결정되고,
    신규 에너지 공급망(EVN')에 의해 데이터를 교환하도록 데이터 망을 갖는 신규 에너지 공급망(EVN')으로 제어기(11)를 동작시키기 위해, 컴퓨터형 제어부(12)는 그래프 알고리즘이 구현되는 제어부(19)로 연결되며,
    가전 제품의 동작이 항상 지속될 수 있도록 가전 제품에 대해 존재하는 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망의 데이터가 고려되는 것이, 제어부(12, 19)의 상호대화에 의해 가능해질 수 있는, 가전 제품.
  2. 청구항 1에 있어서, 사용되는 그래프 알고리즘은 그리디 알고리즘(greedy algorithm) 클래스 중 한 알고리즘이며, 특히, 다익스트라 알고리즘(Dijkstra's algorithm)인, 가전 제품.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 액추에이터(18, 18.1 내지 18.n)는 파라미터화(parameterization)에 의해 동작되는, 가전 제품.
  4. 청구항 3에 있어서, 각자의 액추에이터(18)에 대한 파라미터가 컴퓨터형 제어기(12)에 의해 결정되고, 관심 액추에이터(18)의 증폭기(17)의 입력으로 공급되는, 가전 제품.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 전기 모터 드라이브인 액추에이터의 경우, 복원이 특정 파라미터(20)에 의해 개시될 수 있는, 가전 제품.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 신규 에너지 공급 망(EVN')과의 데이터의 교환은 인터페이스(15)를 통해 발생하고, 여기서 인터페이스(15)는 특히 스마트 계량기(SM)로 할당되는, 가전 제품.
  7. 청구항 6에 있어서, 신규 에너지 공급망(EVN')으로부터 제어기(11)로 공급되는 데이터는 인출되는 에너지에 대해 현재 이용 가능한 요금(tariff)에 대한 정보를 포함하는 데이터를 더 포함하는, 가전 제품.
  8. 청구항 6에 있어서, 데이터의 교환 동안 이러한 데이터는 적어도 하나의 추가 가전 제품의 에너지 관리를 가능하게 하는 것으로서 제공되는, 가전 제품.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 데이터 전송을 위해 선택된 데이터 망은 신규 에너지 공급망(EVN')의 에너지 전송 선 또는 인터넷 또는 무선 전송 링크일 수 있는, 가전 제품.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 공급망(EVN')이 비활성화될 때, 제어기(11)는 마지막으로 실행된 프로세스 세그먼트의 데이터를 보호하는, 가전 제품.
  11. 신규 에너지 공급망(EVN')을 통한 데이터의 데이터 전송을 이용하는 신규 에너지 공급망(EVN')에서 가전 제품의 제어기(11)를 동작시키기 위한 방법에 있어서, 여기서 제어기의 설정 데이터, 가전 제품의 프로세스로부터의 동작 데이터, 및 에너지 공급망으로부터의 데이터가 컴퓨터에 의해 처리되어, 가전 제품의 액추에이터에 대한 제어 변수를 결정할 수 있고, 컴퓨터가 자신의 프로세싱 단계를 실행할 때 그래프 알고리즘을 고려하도록 하여, 에너지 공급망(EVN')의 데이터 망이 고려될 때 야기되는 가전 제품의 수정된 프로세스 시퀀스가, 가전 제품의 동작이 항상 지속될 수 있는 방식으로, 서로 연결될 수 있도록 하는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 사용되는 그래프 알고리즘은 그리디 알고리즘 클래스 중 한 알고리즘이며, 특히, 다익스트라 알고리즘인, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 액추에이터는 복수의 이산 값의 파라미터화(20)에 의해 발동되는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 공급망(EVN')으로부터의 데이터가 처리되며, 상기 데이터는 인출되는 에너지 또는 제어기(11)를 이용해 동작되는 가전 제품의 에너지 소비량을 감소시키기 위한 제한 요건에 대한 현재 이용 가능한 요금(tariff)에 대한 정보를 포함하는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  15. 청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 공급망(EVN')에 의해 적어도 하나의 추가 가전 제품과의 데이터 교환이 발생하여, 특히, 가전 제품들 간의 이용 가능한 에너지의 분배를 가능하게 하는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  16. 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 공급망(EVN')으로부터의 에너지 공급이 중단되는 경우, 실행된 마지막 프로세스를 나타내는 데이터가 보호되는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
  17. 청구항 11 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 전력선(Powerline), Z-Wave, 또는 ZigBee를 통해 에너지 공급망(EVN')에 의해 데이터 전송이 이뤄지는, 가전 제품의 제어기를 동작시키기 위한 방법.
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