KR20170053116A - 전자장치 제어시스템, 전자장치에 대한 제어장치 및 전력제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 센서입력단자로 입력되는 센서값과 설정값과의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 외부 전자장치를 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 센서와 상기 전자장치를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치하고, 상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 제1센서신호를 수신하여 상기 센서의 센서값을 측정하는 센서입력부; 원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 상기 전자장치의 설정값에 대응되는 제어신호를 수신하는 통신부; 상기 제어신호 및 상기 센서의 센서값에 따라 출력센서값을 결정하는 제어부; 및 상기 전자장치의 센서입력단자와 연결되고, 상기 출력센서값을 상기 전자장치의 센서입력단자로 출력하되, 상기 제1센서신호와 동일한 종류의 제2센서신호로 상기 출력센서값을 출력하는 센서출력부를 포함하는 제어장치를 제공한다.
Description
본 발명은 전자장치에 대한 제어 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전자장치를 외부에서 제어하는 기술에 관한 것이다.
전기 혹은 전자신호를 이용하여 제어되는 전자장치를 외부에서 제어하고자 하는 기술 수요가 증가하고 있다. 일 예로서 이동통신 단말로 TV를 제어하거나 범용 리모컨을 이용하여 에어컨이나 보일러 장치를 제어하고자 하는 기술 수요가 증가하고 있다. 다른 예로서 시스템의 결합 혹은 통합을 위하여 중앙 제어장치가 여러 개의 전자장치를 통합하여 제어하고자 하는 기술 수요가 증가하고 있다.
종래에는 제어 대상이 되는 전자장치와 이를 제어하는 외부 제어장치 사이에 일정한 규약이 정해져 있어서 이러한 규약에 따라 제어신호가 송수신되었다. 그런데, 이러한 종래의 방식에는 몇 가지 문제가 있었다.
첫째로, 이러한 규약이 표준 규약이 아니거나 대외적으로 공개된 규약이 아닌 경우, 이러한 규약에 대한 정보를 획득하지 못하는 개발자들은 전자장치를 제어할 수 있는 제어장치를 제작할 수 없었다. 전자장치를 생산하는 일부 기업들은 외부에 공개되지 않는 자사만의 규약으로 이러한 제어신호를 정의하는 경우가 많은데, 이러한 경우, 해당 기업의 전자장치와 연계된 통합 시스템 혹은 해당 기업의 전자장치를 별도로 제어하는 외부 제어장치를 제작하는데 어려움이 있었다.
둘째로, 이러한 규약이 설정되어 있지 않은 경우, 해당 전자장치에 외부 제어장치를 결합시킬 수 없었다. 구체적으로, 외부 제어장치와의 연계가 고려되지 않은 전자장치의 경우, 제어신호를 송수신하는 인터페이스가 포함되어 있지 않는 경우가 많다. 이러한 경우, 종래 개발자들은 외부 제어장치로 해당 전자장치를 제어하기 위해 해당 전자장치에 별도의 인터페이스를 추가하거나 해당 전자장치의 구성을 변경해야 하는 어려움을 가지고 있었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 별도의 제어신호 송수신 규약을 이용하지 않고 외부에서 전자장치를 제어하는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 전자장치에 대한 변형-예를 들어, 제어신호 인터페이스를 추가하거나 변경-없이 외부에서 해당 전자장치를 제어하는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 전력을 제어하는 시스템에 별도의 제어신호 송수신 규약을 이용하지 않고 외부에서 전자장치-예를 들어, 전력제어기 혹은 전력저장장치-를 제어하는 기술을 제고하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 센서입력단자로 입력되는 센서값과 설정값과의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 외부 전자장치를 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 센서와 상기 전자장치를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치하고, 상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 제1센서신호를 수신하여 상기 센서의 센서값을 측정하는 센서입력부; 원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 상기 전자장치의 설정값에 대응되는 제어신호를 수신하는 통신부; 상기 제어신호 및 상기 센서의 센서값에 따라 출력센서값을 결정하는 제어부; 및 상기 전자장치의 센서입력단자와 연결되고, 상기 출력센서값을 상기 전자장치의 센서입력단자로 출력하되, 상기 제1센서신호와 동일한 종류의 제2센서신호로 상기 출력센서값을 출력하는 센서출력부를 포함하는 제어장치를 제공한다.
이러한 제어장치에서, 제어부는, 센서의 센서값을 저장하고 특정 기간에 저장된 센서의 센서값을 이용하여 전자장치의 설정값을 추정할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 센서입력단자로 입력되는 온도센서값과 온도설정값과의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 외부 전자장치를 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 온도센서와 상기 전자장치를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치하고, 상기 온도센서와 연결되고 상기 온도센서의 온도센서값을 측정하는 센서입력부; 원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 제어신호를 수신하는 통신부; 상기 제어신호를 통해 상기 전자장치에 대한 온도설정값의 변화값을 획득하고 상기 온도센서의 온도센서값에서 상기 변화값을 빼거나 더하여 출력온도값을 결정하는 제어부; 및 상기 전자장치의 센서입력단자와 연결되고 제어가능한 온도센서를 포함하고 상기 제어가능한 온도센서의 온도값을 상기 출력온도값으로 설정하는 센서출력부를 포함하는 제어장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전력생산장치의 발전전력 및 전력저장장치의 충방전전력을 처리하여 전력망으로 입출력시키고, 상기 전력망으로 입출력되는 전력을 측정하기 위해 센서입력단자로 입력되는 센서값에 따라 입출력전력센서값을 계산하며, 상기 입출력전력센서값이 입출력전력설정값을 추종하도록 상기 전력저장장치의 상기 충방전전력을 제어하는 전력제어기; 및 원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 상기 입출력전력설정값에 대응되는 제어신호를 수신하며, 상기 전력망을 센싱하여 상기 전력제어기에서 상기 전력망으로 입출력되는 입출력전력값을 계산하고, 상기 제어신호에 따라 상기 입출력전력값을 수정하여 입출력전력수정값을 생성하고, 상기 전력제어기가 상기 입출력전력수정값을 상기 입출력전력센서값으로 인식하도록 상기 입출력전력수정값에 대응되는 출력센서값을 상기 전력제어기의 상기 센서입력단자로 출력시키는 제어장치를 포함하는 전력제어시스템을 제공한다.
이러한 전력제어시스템에서, 제어장치는, 전력망으로 입출력되는 입출력전력값을 저장하고 특정 기간에 저장된 입출력전력값을 이용하여 전력제어기에 설정된 입출력전력설정값을 추정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 제어신호 송수신 규약을 이용하지 않고 외부에서 전자장치를 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 전자장치에 대한 변형-예를 들어, 제어신호 인터페이스를 추가하거나 변경-없이 외부에서 해당 전자장치를 제어할 수 있다.
도 1은 종래 전자장치 원격제어시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 구성도이다.
도 3a는 저항값을 출력하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 3b는 트랜지스터를 이용하여 출력센서값을 제어하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 4는 통신 인터페이스를 더 포함하는 제어장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제1예시 도면이다.
도 6은 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제2예시 도면이다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 예시 구성도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 구성도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 일 예시 흐름도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 다른 예시 흐름도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 하드웨어 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 구성도이다.
도 3a는 저항값을 출력하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 3b는 트랜지스터를 이용하여 출력센서값을 제어하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 4는 통신 인터페이스를 더 포함하는 제어장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제1예시 도면이다.
도 6은 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제2예시 도면이다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 예시 구성도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 구성도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 일 예시 흐름도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 다른 예시 흐름도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 하드웨어 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 종래 전자장치 원격제어시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 전자장치(10)와 종래 원격제어기(20) 사이에는 규약에 따른 제어신호(CTR_MSG)가 송수신되었다. 종래 전자장치(10)는 이러한 규약에 따른 제어신호(CTR_MSG)를 이용하여 제어를 수행하였다. 규약이 미리 정해져 있지 않은 종래 전자장치(10)의 경우, 외부와 제어신호를 송수신할 수 있는 인터페이스(12)가 별도로 추가되기도 하였다. 그리고, 종래 전자장치(10)는 이러한 별도의 인터페이스(12)를 이용하여 원격제어기(20)와 규약에 따른 제어신호(CTR_MSG)를 송수신하기도 하였다.
이러한 종래 전자장치 원격제어시스템에서는 규약에 대한 정보를 획득하지 못하는 개발자들은 전자장치(10)를 제어할 수 있는 원격제어기(20)를 제작하지 못하는 문제가 있었으며, 전자장치(10)에 제어신호(CTR_MSG)의 송수신 기능이 포함되어 있지 않는 경우, 별도의 인터페이스(12)를 전자장치(10)에 더 추가해야 하는 문제가 있었다.
반면, 본 명세서에 따른 전자장치 제어시스템은 별도의 제어신호 송수신 규약을 이용하지 않고 외부에서 전자장치를 제어할 수 있다. 그리고, 이러한 전자장치 제어시스템은 전자장치에 대한 변형없이 외부에서 전자장치를 제어할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 전자장치 제어시스템(100)은 제어장치(110), 센서(120) 및 전자장치(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 전자장치(130)는 전기 혹은 전자신호를 이용하여 제어되는 장치를 의미한다. 주요 기능이 기계적으로 수행되는 장치들도 전기 혹은 전자신호를 이용하여 제어되는 기능이 포함되어 있는 경우, 본 명세서에서 설명하는 전자장치(130)에 해당될 수 있다. 주요 기능이 기계적인 것 뿐만 아니라 주요 기능이 화학적으로 수행되는 장치들도 전기 혹은 전자신호를 이용하여 제어되는 기능이 포함되어 있는 경우, 본 명세서에서 설명하는 전자장치(130)에 해당될 수 있다. 다시 말해, 전기 혹은 전자신호를 이용하여 제어되는 기능이 일부라도 포함되어 있는 장치는 본 명세서에서 설명하는 전자장치(130)에 해당되는 것으로 이해하면 된다.
전자장치(130)는 센서(120)로부터 획득되는 센서신호(SS : Sensing Signal)를 이용하여 제어를 수행할 수 있다. 센서(120)는 기능적인 측면에서 온도센서, 압력센서, 중량센서, 음향센서, 열센서 등이 될 수 있으며, 특정 기능의 센서로 제한되지 않는다. 또한, 센서(120)는 신호적인 측면에서 전압신호센서, 전류신호센서, 저항신호센서, 광신호센서 등이 될 수 있으며, 특정 신호의 센서로 제한되지 않는다.
전자장치(130)와 센서(120) 사이에는 제어장치(110)가 위치한다. 제어장치(110)는 센서(120)와 전자장치(130)를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치한다.
센서신호(SS)의 흐름으로 볼 때, 센서(120)는 제1센서신호(SS1)를 제어장치(110)로 전송하고 제어장치(110)는 제2센서신호(SS2)를 전자장치(130)로 송신한다.
이때, 제1센서신호(SS1) 및 제2센서신호(SS2)는 동일한 종류의 센서신호(SS)일 수 있다. 예를 들어, 제1센서신호(SS1)가 센서(120)의 저항값을 출력하는 신호인 경우, 제2센서신호(SS2)도 저항값을 출력하는 신호일 수 있다. 다른 예로서, 제1센서신호(SS1)가 온도를 나타내는 센서값을 출력하는 신호인 경우, 제2센서신호(SS2)도 온도를 나타내는 센서값을 출력하는 신호일 수 있다.
제1센서신호(SS1) 및 제2센서신호(SS2)가 동일한 종류의 센서신호(SS)이기 때문에, 전자장치(130)는 센서(120)로부터 직접적으로 센서신호(SS)를 수신하는 것처럼 작동될 수 있다. 다시 말해, 전자장치(130)는 제2센서신호(SS2)가 센서(120)로부터 입력되는 센서신호(SS)인 것처럼 작동될 수 있다. 구체적인 예로서, 제1센서신호(SS1)와 제2센서신호(SS2)가 동일한 종류의 센서값을 갖는 경우, 전자장치(130)는 센서(120)가 전자장치(130)에 직접적으로 연결된 것과 동일하게 작동할 수 있다.
제어장치(110)는 위와 같은 연결구조 속에서 전자장치(130)로 입력되는 센서신호(SS)를 이용하여 전자장치(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서신호(SS)를 통한 센서값을 증가시키거나 감소시키는 방법으로 전자장치(130)를 제어할 수 있다. 이러한 방식에 의하면, 전자장치(130)에는 어떠한 구성의 변화도 일어나지 않는다. 또한, 이러한 방식에 의하면, 통신 규약과 같은 별도의 규약없이 센서신호(SS)를 그대로 이용하여 제어장치(110)가 전자장치(130)를 제어할 수 있게 된다.
이러한 제어시스템(100)의 세부 구성을 좀더 살펴본다.
먼저, 제어장치(110)는 센서입력부(112), 제어부(114) 및 센서출력부(116)를 포함할 수 있다.
센서입력부(112)는 전자장치(130)의 외부에 위치하는 센서(120)와 연결되고 이러한 센서(120)의 센서값-예를 들어, 저항값-을 측정할 수 있다. 센서입력부(112)와 대응되어 센서(120)는 제어장치(110)로 제1센서신호(SS1)를 출력하는 센서출력단자(122)를 포함할 수 있다.
구체적인 예로서, 센서(120)가 온도센서인 경우, 센서입력부(112)는 센서(120)로부터 온도값을 측정할 수 있다.
제어부(114)는 센서출력부(116)의 출력센서값을 결정할 수 있고, 센서출력부(116)는 제어부(114)에 의해 결정된 출력센서값을 전자장치(130)로 출력할 수 있다. 센서출력부(116)는 출력센서값을 전자장치(130)로 출력하기 위해 제어장치(110)와 별도로 위치하는 혹은 외부에 위치하는 전자장치(130)의 센서입력단자(132)와 연결될 수 있다.
구체적인 예로서, 센서(120)는 저항 형태의 센서 혹은 저항값을 출력하는 센서일 수 있다. 이때, 제1센서신호(SS1)를 통해 센서(120)의 저항값이 센서입력부(112)로 전달된다. 제어부(114)는 제1센서신호(SS1)와 동일한 종류의 제2센서신호(SS2)가 출력되도록 센서출력부(116)의 출력저항값을 결정하고, 센서출력부(116)는 이러한 출력저항값을 전자장치(130)로 출력할 수 있다.
도 3a는 저항값을 출력하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 3a를 참조하면, 센서입력부(112)는 센서(120)의 아날로그신호를 측정하는 아날로그센싱파트(212) 및 아날로그신호를 디지털데이터로 변환하는 아날로그디지털변환파트(214)를 포함할 수 있다.
센서(120)가 저항으로 되어 있는 경우, 아날로그센싱파트(212)는 센서(120)로 전류를 제공하고 이러한 전류에 의해 센서(120)에 형성되는 전압을 측정할 수 있다. 센서(120)는 써미스터 혹은 저항형측온센서(RTD: Resistance Temperature Detector)일 수 있는데, 아날로그센싱파트(212)는 써미스터 혹은 저항형측온센서(RTD)로 전류를 제공하고 이러한 전류에 의해 써미스터 혹은 저항형측온센서(RTD)에 형성되는 전압을 측정할 수 있다.
아날로그디지털변환파트(214)는 아날로그센싱파트(212)에서 측정된 값-전술한 예에서, 전압값-을 디지털데이터로 변환할 수 있다.
제어부(114)는 이러한 디지털데이터를 전달받아 내부적인 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제어부(114)는 사용자 입력에 따른 제어신호(CTR_MSG)를 수신할 수 있다.
제어장치(110)는 사용자 입력을 받기 위해 별도의 입력 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어장치(110)는 키패드 장치를 더 포함하고 있으면서 이러한 키패드 장치로 입력되는 사용자 입력을 제어신호(CTR_MSG)로 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(110)는 이렇게 생성된 제어신호(CTR_MSG)를 제어부(114)로 전달할 수 있다. 제어장치(110)는 사용자 입력을 받기 위해 통신 인터페이스를 더 구비할 수 있다. 통신 인터페이스를 더 구비한 실시예는 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(114)는 전달받은 디지털데이터에 따라 센서출력부(116)의 출력저항값을 결정할 수 있다. 이때, 센서출력부(116)는 프로그래머블 저항 혹은 가변저항(232)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 제어부(114)는 이러한 프로그램머블 저항 혹은 가변저항(232)의 저항값을 제어하는 신호를 센서출력부(116)로 전송할 수 있다. 그리고, 센서출력부(116)는 이러한 신호에 따라 프로그래머블 저항 혹은 가변저항(232)을 제어하여 출력저항값을 설정할 수 있다.
예를 들어, 제1센서신호(SS1)와 제2센서신호(SS2)를 동일하게 설정하고자 하는 경우, 제어부(114)는 센서입력부(112)로부터 전달되는 디지털데이터를 이용하여 센서(120)의 저항값을 파악하고 이러한 센서(120)의 저항값과 동일한 저항값으로 센서출력부(116)의 출력저항값을 결정할 수 있다. 그리고, 센서출력부(116)는 이러한 출력저항값으로 프로그래머블 저항 혹은 가변저항(232)을 설정할 수 있다.
저항값, 전류값 혹은 전압값은 트랜지스터를 이용하여 가변시킬 수도 있다.
도 3b는 트랜지스터를 이용하여 출력센서값을 제어하는 제어장치의 일 예시 구성도이다.
도 3b를 참조하면, 센서출력부(116)는 반도체스위치(234)를 포함하고 있으면서, 반도체스위치(234)의 출력을 조절하여 출력센서값을 제어할 수 있다.
반도체스위치(234)의 일측-예를 들어, 에미터 혹은 컬렉터-은 전자장치의 센서입력단자와 연결될 수 있는데, 제어부(114)는 반도체스위치(234)의 베이스전류를 제어하여 출력센서값-저항, 전압 혹은 전류-을 결정할 수 있다.
반도체스위치(234)가 FET(Field Effect Transistor) 계열의 소자인 경우, 제어부(114)는 반도체스위치(234)의 게이트전압을 제어하여 출력센서값을 결정할 수 있다.
제어장치는 다른 형태의 소자를 이용하여 출력센서값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어장치는 반도체스위치(234) 대신에 프로그래머블 전압원 혹은 프로그래머블 전류원을 포함하고 있으면서, 이러한 프로그래머블 전압원 혹은 프로그래머블 전류원을 제어하여 출력센서값을 결정할 수 있다. 이러한 실시예에서 센서출력부는 제2센서신호(SS2)로서 전압을 출력하거나 전류를 출력할 수 있다.
도 4는 통신 인터페이스를 더 포함하는 제어장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어장치(110)는 원격제어기(420)와 데이터를 송수신하는 통신부(412)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 통신부(412)는 원격제어기(420)로부터 수신되는 데이터에 포함된 제어신호(CTR_MSG)를 제어부(114)로 전달할 수 있다.
이때, 제어장치(110)와 원격제어기(420)는 일정한 규약에 따라 데이터를 송수신할 수 있으나, 개발자가 제어장치(110)와 원격제어기(420)를 모두 제작하거나 개발자가 원격제어기(420)의 통신 규약에 맞추어 제어장치(110)를 제작할 수 있기 때문에 종래와 같은 문제는 발생하지 않는다.
한편, 제어장치(110)는 이러한 통신부(412)를 이용하여 원격제어기(420)로부터 제어신호를 수신할 수 있는데, 이러한 원격제어기(420)는 사용자 단말일 수 있다. 예를 들어, 원격제어기(420)는 이동통신단말일 수 있다. 이러한 예시에서 사용자는 자신의 이동통신단말을 이용하여 제어신호(CTR_MSG)를 제어장치(110)로 전송함으로써 전자장치(130)를 제어할 수 있게 된다.
다른 예로서, 원격제어기(420)는 다른 전자장치이거나 중앙 제어장치일 수 있다. 이러한 예시를 적용할 경우 둘 이상의 전자장치를 포함하는 통합 시스템 구현이 가능하다.
한편, 제어장치는 출력되는 제2센서신호(SS2)를 조절함으로써 전자장치(130)를 제어할 수 있다.
도 5는 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제1예시 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어장치(110)는 센서(120)로부터 전송되는 제1센서신호(SS1)를 통해 센싱값을 획득할 수 있다(S500). 예를 들어, 센서(120)가 온도센서인 경우, 제어장치(110)는 센서(120)로부터 온도센싱값을 획득할 수 있다. 그리고, 제어장치(110)는 S500 단계에서, 사용자 입력에 따른 혹은 다른 장치로부터 전송되는 제어신호(CTR_MSG)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어장치(110)는 도 4를 참조하여 설명한 원격제어기(420)로부터 온도설정값을 포함하는 제어신호(CTR_MSG)를 수신할 수 있다.
그리고, 제어장치(110)는 제어신호(CTR_MSG)에 따라 센싱값을 변경할 수 있다(S502). 예를 들어, 제어장치(110)는 제어신호(CTR_MSG)에 따라 온도센싱값을 증가시키거나 감소시키는 방향으로 온도센싱값을 변경할 수 있다.
그리고, 제어장치(110)는 변경된 센싱값을 전자장치(130)가 인식할 수 있도록 제2센서신호(SS2)를 전자장치(130)로 출력할 수 있다.
이러한 실시예에 따르면 전자장치(130)는 변경된 센싱값을 센서(120)의 센싱값으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 센서(120)의 센서값이 섭씨25도이고 제어장치(110)에 의해 변경 출력되는 센서값이 섭씨26도인 경우, 전자장치(130)는 센서(120)의 센서값이 섭씨26도인 것으로 인식할 수 있다. 이때, 전자장치(130)가 냉방기인 경우, 전자장치(130)는 센서값이 섭씨25도인 경우보다 출력을 더 높일 수 있다. 반대되는 예로서, 센서(120)의 센서값이 섭씨25도이고 제어장치(110)에 의해 변경 출력되는 센서값이 섭씨24도이며 전자장치(130)가 냉방기인 경우, 전자장치(130)는 센서값이 섭씨25도인 경우보다 출력을 더 낮출 수 있다. 이러한 방식으로 제어장치(110)는 전자장치(130)의 출력을 제어할 수 있다.
실시예에 대한 좀더 구체적인 이해를 위해 센서(120)가 온도센서이고, 전자장치(130)가 냉방기인 실시예의 제어 흐름을 설명한다.
도 6은 센서신호를 조절하여 전자장치를 제어하는 흐름을 나타내는 제2예시 도면이다.
도 6을 참조하면, 제어장치(110)의 센서입력부(112)는 센서(120)를 통해 온도값을 측정하고 사용자 입력에 따른 혹은 다른 장치로부터 전송되는 제어신호(CTR_MSG)를 수신할 수 있다(S600). 이러한 제어신호(CTR_MSG)에는 설정온도값에 대한 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 제어부(114)는 제어신호(CTR_MSG)에 포함된 이러한 설정온도값으로부터 설정온도변화값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(114)는 일정한 주기로 제어신호(CTR_MSG)를 수신하고, 현재 시간에 수신되는 제1제어신호에 포함된 설정온도값에서 이전 시간에 수신되는 제2제어신호에 포함된 설정온도값을 차감하여 설정온도변화값을 계산할 수 있다.
제어부(114)는 이러한 설정온도변화값의 증감을 판단하고 설정온도변화값이 증가한 경우(S602에서 YES), 온도센싱값을 감소시키고, 센서출력부(116)는 전자장치(130)가 이러한 감소된 온도센싱값을 인식하도록 출력센서값을 설정할 수 있다(S604). 센서(120)는 저항을 측정하는 센서일 수 있다. 구체적으로 센서(120)가 써미스터인 경우, 센서출력부(116)는 제어가능한 온도센서-예를 들어, 가변저항-를 포함하고 있으면서 제어가능한 온도센서를 통해 출력센서값을 설정할 수 있다.
제어부(114)에서 계산한 설정온도변화값이 감소한 경우(S602에서 NO), 제어부(114)는 온도센싱값을 증가시키고, 센서출력부(116)는 전자장치(130)가 이러한 증가된 온도센싱값을 인식하도록 출력센서값을 설정할 수 있다(S606).
S604 및 S606단계는 하나의 단계로 구성될 수도 있는데, 예를 들어, 제어부(114)는 제어신호(CTR_MSG)를 수신하고 이러한 제어신호를 통해 설정온도변화값을 획득하고 센서(120)를 통해 획득한 온도값에서 설정온도변화값을 빼거나 더하여 출력온도값을 결정할 수 있다. 그리고, 제어가능한 온도센서를 포함하고 있는 센서출력부(116)는 이러한 제어가능한 온도센서의 온도값을 전술한 출력온도값으로 설정할 수 있다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 전자장치 제어시스템의 예시 구성도이다.
도 7을 참조하면, 전자장치 제어시스템(700)은 동일한 종류의 센서값을 출력하는 제1센서(120a), 제2센서(120b) 및 제3센서(718)를 포함할 수 있다. 그리고, 전자장치 제어시스템(700)은 제1센서(120a)의 센서값 혹은 제3센서(718)의 센서값을 선택적으로 출력하는 스위치부(712), 스위치부(712)로부터 출력되는 센서값에 따라 제어되는 전자장치(130), 제어신호를 수신하고 이러한 제어신호 및 제2센서(120b)의 센서값에 따라 제3센서(718)의 센서값을 제어하는 제어부(716)를 더 포함할 수 있다.
전자장치 제어시스템(700)은 스위치부(712)를 포함하고 있으면서 이러한 스위치부(712)를 통해 제1센서(120a)의 센서값 혹은 제3센서(718)의 센서값을 선택적으로 출력할 수 있다. 이러한 스위치부(712)의 제어는 제어부(716)에 의해 수행될 수 있다.
스위치부(712)가 제1센서(120a)의 센서값을 전자장치(130)로 출력하는 경우, 전자장치(130)는 일반적인 제어 상황과 동일하게 제어될 수 있다. 예를 들어, 전자장치(130)가 히트펌프, 에어컨디셔너, 보일러와 같이 냉열 혹은 온열을 생산하는 장치인 경우, 스위치부(712)가 온도센서인 제1센서(120a)의 센서값을 전자장치(130)로 출력하는 경우, 전자장치(130)는 외부의 온도센서를 이용하여 제어되는 일반적인 제어 상황과 동일하게 제어될 수 있다.
반면, 스위치부(712)가 제3센서(718)의 센서값을 전자장치(130)로 출력하는 경우, 전자장치(130)의 제어는 제어부(716)에 의해 조절되는 제3센서(718)의 센서값에 영향을 받을 수 있다. 이러한 예시에서 제1센서(120a), 제2센서(120b) 및 제3센서(718)는 모두 저항값을 출력하는 센서일 수 있다. 예를 들어, 제1센서(120a) 및 제2센서(120b)는 저항값을 출력하는 써미스터이고, 제3센서(718)는 제어가능한 저항-예를 들어, 가변저항, 좀더 구체적으로 디지털 가변저항기-일 수 있다.
한편, 전자장치(130)는 스위치부(712)로부터 출력되는 센서값을 레퍼런스값과 비교하는 피드백루프제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자장치(130)는 스위치부(712)로부터 출력되는 온도센서값을 레퍼런스값(온도설정값)과 비교하여 온도제어를 수행하는 피드백루프제어를 수행할 수 있다.
제어부((716)가 수신하는 제어신호는 이러한 레퍼런스값에 대응되는 설정값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자장치(130)가 온도설정값을 사용하여 피드백루프제어를 수행하는 경우, 제어부(716)는 제어신호를 통해 이러한 온도설정값에 대응되는 설정값을 수신할 수 있다.
제어부(716)는 레퍼런스값에 대응되는 설정값에 따라 제3센서(718)의 센서값을 제어할 수 있다.
일반적으로 센서값과 레퍼런스값의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 경우, 피드백루프제어 내에서 레퍼런스값의 증가는 센서값의 감소와 동일한 효과를 창출할 수 있다. 반대로 이러한 피드백루프제어 내에서 레퍼런스값의 감소는 센서값의 증가와 동일한 효과를 창출할 수 있다.
제어부(716)는 이러한 원리에 따라, 제어신호에 포함된 설정값이 증가하는 방향으로 변하면 제3센서(718)의 센서값이 작아지게 제어하고 설정값이 감소하는 방향으로 변하면 제3센서(718)의 센서값이 커지게 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 전자장치 제어시스템(700)에서 스위치부(712), 제어부(716) 및 제3센서(718)는 하나의 박스 혹은 패키지에 둘러쌓여 하나의 제어장치(710)에 포함되어 있는 것으로 인식될 수 있다. 이때, 제어장치(710)에는 제2센서(120b)의 센서값을 측정하여 디지털데이터로 변환한 후 제어부(716)로 전송하는 센서입력부(112)가 더 위치할 수 있다.
도 8은 전자장치 제어시스템에서 센서입력부(112), 스위치부(712), 제어부(716) 및 제3센서(718)의 패키지가 다르게 형성된 실시예를 나타내고 있다.
도 8을 참조하면, 전자장치 제어시스템(800)은 제1제어장치(810) 및 제2제어장치(820)를 포함하고, 제1제어장치(810)에 스위치부(712)가 위치하고 제2제어장치(820)에 센서입력부(112), 제어부(716) 및 제3센서(718)가 위치할 수 있다.
한편, 제어장치는 전자장치의 설정값을 추정하고 추정된 값을 원격제어기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어장치는 센서입력값을 일정 기간 동안 저장하고 있으면서, 이러한 일정 기간의 센서입력값을 이용하여 전자장치에 설정된 설정값을 추정할 수 있다. 전자장치의 설정값이 일정 시간 동안 변하지 않고, 전자장치에 의한 제어상태가 균형 상태(steady state)에 있는 경우, 센서입력값과 설정값이 동일하거나 일정한 정도의 차이로 유지될 가능성이 있다. 이러한 원리에 따라, 제어장치는 특정 기간의 센서입력값을 이용하여 전자장치의 설정값을 추정할 수 있다.
제어장치는 이러한 추정값을 원격제어기로 전송할 수 있다. 원격제어기는 추정값을 사용자에게 표시하거나 제어에 활용할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 전력제어시스템(900)은 전력제어기(910), 전력생산장치(920), 전력저장장치(930), 제어장치(940) 및 원격제어기(950) 등을 포함할 수 있다.
전력생산장치(930)는 태양광발전기, 풍력발전기 등의 신재생에너지발전기로서 전력제어기(910)에 의해 발전전력의 크기가 제어되지 않는 발전기일 수 있다. 또는 전력생산장치(930)는 디젤발전기, 연료전지발전기 등 전력제어기(910)에 의해 발전전력의 크기가 제어될 수 있는 발전기일 수도 있다.
전력저장장치(930)는 전력을 다른 형태로 저장할 수 있는 장치로서, 배터리를 포함하거나 플라이휠과 같은 기계적인 장치를 포함할 수 있다.
전력제어기(910)는 전력생산장치(920)의 발전전력(P2) 및 전력저장장치의 충방전전력(P3)를 처리하여 전력망으로 입출력시킬 수 있다. 전력망은 전력계통일 수 있고, 부하일 수 있다. 전력망은 교류전력망일 수도 있고, 직류전력망일 수도 있으나 아래에서는 교류전력망인 경우에 대해 설명한다.
전력제어기(910)는 전력망으로 입출력되는 입출력전력(P1)을 미리 설정한 입출력전력설정값으로 유지시키기 위해 전력생산장치(920) 및/또는 전력저장장치(930)를 제어할 수 있다. 전력제어기(910)는 입출력전력(P1)을 증가시키기 위해 전력생산장치(920)의 발전전력(P2)을 증가시킬 수 있고, 전력저장장치(930)의 방전전력(P3)을 증가시킬 수 있다.
한편, 전력생산장치(920)가 신재생에너지발전기와 같이 발전전력의 크기를 제어할 수 없는 발전기이거나, 전력제어기(910)와 전력생산장치(920) 사이에 제어정보의 송수신 경로가 없는 경우, 전력제어기(910)는 입출력전력(P1)을 미리 설정한 입출력전력설정값으로 유지시키기 위해 전력저장장치(930)의 충방전전력(P3)을 제어할 수 있다. 아래에서는, 전력제어기(910)가 전력저장장치(930)를 제어하는 실시예에 대해 설명하나, 같은 기술적 사상이 전력생산장치(920)를 제어하는 것에 적용될 수 있다.
전력제어기(910)는 입출력전력(P3)을 측정하고, 측정된 입출력전력값을 입출력전력설정값과 비교하여 피드백제어를 수행한다. 예를 들어, 전력제어기(910)는 측정된 입출력전력값이 입출력전력설정값보다 작으면 전력저장장치(930)의 충방전전력(P3)을 증가시키고, 측정된 입출력전력값이 입출력전력설정값보다 크면 전력저장장치(930)의 충방전전력(P3)을 감소시킬 수 있다.
원격제어기(950)가 전력제어기(910)와 통신으로 연결되어 있고, 상호 호환되는 통신프로토콜을 공유하고 있는 경우, 원격제어기(950)는 제어신호를 전력제어기(910)로 전송하여 전력제어기(910)의 입출력전력설정값을 조절할 수 있다.
원격제어기(950)는 CEMS(Community Energy Management System), BEMS(Building Energy Management System) 등 여러 장치들의 에너지를 관리하는 시스템일 수 있다. 이때, 원격제어기(950)는 각 장치들을 통합적으로 제어하기 위해 각 장치들로 제어신호를 전송할 수 있다.
원격제어기(950)는 전력제어기(910)에도 제어신호를 전송하여 전력제어기(910)의 입출력전력설정값을 제어할 수 있다. 그런데, CEMS, BEMS와 같은 대규모 시스템에서 일부의 장치-예를 들어, 전력제어기(910)-는 원격제어기(950)와 호환되지 않을 수 있다.
도 9에 예시된 전력제어시스템(900)은 제어장치(940)를 이용하여 제어신호의 송수신을 매개할 수 있다.
전력제어기(910)는 전력망으로 입출력되는 전력을 측정하기 위해 센서입력단자(912)로 입력되는 센서값에 따라 입출력전력센서값을 계산하고, 입출력전력센서값이 입출력전력설정값을 추종하도록 전력저장장치(930)의 충방전전력(P3)을 제어할 수 있다.
이때, 전력제어시스템(900)은 센서(902)와 센서입력단자(912) 사이에 제어장치(940)를 배치하여 전력제어기(910)가 제어장치(940)를 통해 간접적으로 제어될 수 있도록 한다.
여기서, 제어장치(940)에는 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예들이 모두 적용될 수 있다.
제어장치(940)는 원격제어기(950)와 데이터를 송수신하고 데이터를 통해 원격제어기(950)로부터 입출력전력설정값에 대응되는 제어신호(CTR_MSG)를 수신할 수 있다. 그리고, 제어장치(940)는 센서(902)의 센서값(SS1)을 읽어들여 전력망을 센싱하고, 전력제어기(910)에서 전력망으로 입출력되는 입출력전력(P1)을 계산할 수 있다.
여기서, 센서값(SS1)은 전력망으로 입출력되는 전류의 크기에 대응되는 값일 수 있다. 제어장치(940)는 센서값과 미리 설정된 전압값을 곱하여 입출력전력(P3)을 계산할 수 있다. 전력제어기(910)도 같은 방식으로 센서입력단자(912)로 입력되는 센서값을 전력망으로 입출력되는 전류의 크기에 대응되는 값으로 인식하고, 이러한 센서값과 미리 설정된 전압값을 곱하여 입출력전력센서값을 계산할 수 있다. 미리 설정된 전압값은 전력계통의 전압-예를 들어, 220Vac-일 수 있다.
제어장치(940)는 계산된 입출력전력값에 원격제어기(950)로부터 수신한 제어신호(CTR_MSG)를 반영하여 입출력전력수정값을 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(940)는 전력제어기(910)가 입출력전력수정값을 입출력전력센서값으로 인식하도록 입출력전력수정값에 대응되는 출력센서값(SS2)을 전력제어기(910)의 센서입력단자(912)로 출력시킬 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 일 예시 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 제어장치는 센서값과 제어신호를 수신할 수 있다(S1000).
그리고, 제어장치는 제어신호에서 입출력전력설정값의 증감을 확인하고(S1002), 입출력전력설정값이 증가한 경우(S1002에서 YES), 센서값을 감소시켜 출력센서값을 생성하고 이를 전력제어기의 센서입력단자로 출력시킬 수 있다(S1004). 반대로, 제어장치는 입출력전력설정값이 감소한 경우(S1002에서 NO), 센서값을 증가시켜 출력센서값을 생성하고 이를 전력제어기의 센서입력단자로 출력시킬 수 있다(S1006).
도 11은 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 제어 방법에 대한 다른 예시 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 전력망으로 입출력되는 전력을 센싱하는 센서의 센서값(SS1)은 제1변환부(1110)로 전달되어 입출력전력값(P1)으로 변환된다.
그리고, 입출력전력값(P1)은 제2변환부(1120)에 의해 제어신호(CTR_MSG)에 포함된 입출력전력설정값의 변화값(ΔP1set)에 따라 수정되어 입출력전력수정값(P1')으로 변환된다. 예를 들어, P1' = P1 - ΔP1set을 만족할 수 있다.
제1변환부(1110) 및 제2변환부(1120)는 제어장치에 포함될 수 있다. 제어장치는 제어신호(CTR_MSG)를 통해 입출력전력설정값의 변화값(ΔP1set)을 획득하고, 입출력전력값(P1)에 변화값(ΔP1set)을 빼거나 더하여 입출력전력수정값(P1')을 생성할 수 있다.
입출력전력수정값(P1')은 피드백제어를 위해 비교기(1130)에 의해 입출력전력설정값(P1set)과 비교될 수 있다. 비교기(1130)는 입출력전력설정값(P1set)과 입출력전력수정값(P1')의 차이에 해당되는 값을 제3변환기(1140)로 전송하고, 제3변환기(1140)는 입출력전력설정값(P1set)과 입출력전력수정값(P1')의 차이에 해당되는 값을 충방전전력설정값(P3set)에 반영하여 전력저장장치(930)로 송신할 수 있다.
비교기(1130) 및 제3변환기(1140)는 전력제어기에 포함될 수 있다. 전력제어기는 전력저장장치에 대한 현재 시간의 충방전전력설정값(P3set(n))이 이전 시간의 충방전전력설정값(P3set(n-1))보다 변화값(ΔP1set)만큼 변동되도록 전력저장장치(930)를 제어할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 전력제어시스템의 하드웨어 구성도이다.
도 12를 참조하면, 전력제어시스템(900)에서, 전력제어기(910)는 AC/DC변환기(1214) 및 전력제어부(1212)를 포함할 수 있다. 그리고, 전력생산장치(920)는 발전기(1222) 및 DC/DC변환기(1224)를 포함할 수 있고, 전력저장장치(930)는 배터리관리부(1232), 배터리(1234) 및 DC/DC변환기(1236)를 포함할 수 있다.
전력생산장치(920)는 DC/DC변환기(1224)를 통해 발전기(1222)에서 발전된 전력을 DC링크로 출력시킬 수 있다. 전력생산장치(920)가 전력제어기(910)에 의해 발전전력의 크기가 제어되지 않는 발전기를 포함하고 있는 경우, 발전기(1222)에서 생산된 발전전력은 모두 DC링크로 전달될 수 있다.
전력저장장치(930)는 DC/DC변환기(1236)를 통해 배터리(1234)에 저장된 전력을 DC링크로 출력시키거나, DC링크에 형성된 전력을 배터리(1234)로 충전시킬 수 있다. 이때, 배터리관리부(1232)는 DC/DC변환기(1236)를 제어하여 배터리(1234)의 충방전전력을 제어할 수 있다. 또한, 배터리관리부(1232)는 배터리(1234)의 SOC(State-of-Charge)를 모니터링하고, 배터리(1234) SOC정보를 전력제어기(910)로 공유할 수 있다.
전력제어기(910)는 AC/DC변환기(1214)를 통해 DC링크의 전력을 전력망으로 출력시킬 수 있다. 혹은 전력제어기(910)는 AC/DC변환기(1214)를 통해 전력망의 전력을 DC링크로 전달할 수 있다. AC/DC변환기(1214)를 통해 입출력되는 전력은 전력제어부(1212)에 의해 제어될 수 있다. 전력제어부(1212)는 제어장치(940)를 통해 간접적으로 전달되는 원격제어기(950)의 제어신호 및 배터리(1234)의 SOC정보를 반영하여 AC/DC변환기(1214)의 입출력전력을 제어할 수 있다.
한편, 전력제어부(1212)는 전력생산장치(920)의 발전전력을 측정하여 전력저장장치(930)의 충방전전력에 대한 제어에 사용할 수 있다. 전력제어부(1212)는 센서(1202)를 통해 전력생산장치(920)의 발전전력을 측정할 수 있다. 그리고, 전력제어부(1212)는 발전전력의 증감을 반영하여 충방전전력을 제어할 수 있다. 일 예로서, 전력제어부(1212)는 입출력전력이 입출력전력설정값에 따라 일정하게 유지되도록 발전전력이 증가하면 충방전전력이 감소하도록 제어하고, 발전전력이 감소하면 충방전전력이 증가하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어장치는 전력제어기의 설정값을 추정하고 추정된 값을 원격제어기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어장치는 전력제어기에서 전력망으로 입출력되는 입출력전력값을 일정 기간 동안 저장하고 있으면서, 이러한 일정 기간에 저장된 입출력전력값을 이용하여 전력제어기에 설정된 입출력전력설정값을 추정할 수 있다. 전력제어기의 설정값이 일정 시간 동안 변하지 않는 경우, 전력제어기에서 입출력되는 입출력전력값과 입출력전력설정값이 동일할 가능성이 있다. 이러한 원리에 따라, 제어장치는 특정 기간에 측정한 입출력전력값을 이용하여 전력제어기에 설정된 입출력전력설정값을 추정할 수 있다. 더 나아가, 제어장치는 전력저장장치의 충방전전력설정값도 추정할 수 있다. 전력제어기의 입출력전력설정값이 추정되고, 전력생산장치의 발전전력이 측정되는 경우, 입출력전력설정값에서 발전전력을 뺀 값으로 충방전전력설정값이 추정될 수 있다.
제어장치는 이러한 추정값을 원격제어기로 전송할 수 있다. 원격제어기는 추정값을 사용자에게 표시하거나 전력제어기 및 전력저장장치의 제어에 활용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 전자장치 제어시스템 및 제어장치에 관해 설명하였다. 이러한 전자장치 제어시스템 및 제어장치에 의하면, 별도의 제어신호 송수신 규약을 이용하지 않고 외부에서 전자장치를 제어할 수 있다. 그리고, 이러한 전자장치 제어시스템 및 제어장치에 의하면, 전자장치에 대한 변형-예를 들어, 제어신호 인터페이스를 추가하거나 변경-없이 외부에서 해당 전자장치를 제어할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (15)
- 전력생산장치의 발전전력 및 전력저장장치의 충방전전력을 처리하여 전력망으로 입출력시키고, 상기 전력망으로 입출력되는 전력을 측정하기 위해 센서입력단자로 입력되는 센서값에 따라 입출력전력센서값을 계산하며, 상기 입출력전력센서값이 입출력전력설정값을 추종하도록 상기 전력저장장치의 상기 충방전전력을 제어하는 전력제어기; 및
원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 상기 입출력전력설정값에 대응되는 제어신호를 수신하며, 상기 전력망을 센싱하여 상기 전력제어기에서 상기 전력망으로 입출력되는 입출력전력값을 계산하고, 상기 제어신호에 따라 상기 입출력전력값을 수정하여 입출력전력수정값을 생성하고, 상기 전력제어기가 상기 입출력전력수정값을 상기 입출력전력센서값으로 인식하도록 상기 입출력전력수정값에 대응되는 출력센서값을 상기 전력제어기의 상기 센서입력단자로 출력시키는 제어장치
를 포함하는 전력제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 전력제어기는,
상기 입출력전력센서값과 상기 입출력전력설정값의 차이가 증가하면 상기 전력저장장치의 상기 충방전전력의 크기를 증가시키는 전력제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 전력망으로 입출력되는 상기 입출력전력값을 저장하고 특정 기간에 저장된 상기 입출력전력값을 이용하여 상기 전력제어기에 설정된 상기 입출력전력설정값을 추정하는 전력제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 제어신호를 통해 상기 입출력전력설정값의 변화값을 획득하고, 상기 입출력전력값에 상기 변화값을 빼거나 더하여 상기 입출력전력수정값을 생성하는 전력제어시스템. - 제4항에 있어서,
상기 전력제어기는,
상기 전력저장장치에 대한 현재 시간의 충방전전력설정값이 이전 시간의 상기 충방전전력설정값보다 상기 변화값만큼 변동되도록 상기 전력저장장치를 제어하는 전력제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 전력생산장치는 상기 전력제어기에 의해 상기 발전전력의 크기가 제어되지 않는 발전기를 포함하고,
상기 전력제어기는 상기 전력생산장치의 상기 발전전력을 측정하여 상기 전력저장장치의 상기 충방전전력에 대한 제어에 사용하는 전력제어시스템. - 제6항에 있어서,
상기 전력제어기는,
상기 발전전력이 증가하면 상기 충방전전력이 감소하도록 제어하고, 상기 발전전력이 감소하면 상기 충방전전력이 증가하도록 제어하는 전력제어시스템. - 센서입력단자로 입력되는 센서값과 설정값과의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 외부 전자장치를 제어하는 제어장치에 있어서,
상기 제어장치는 센서와 상기 전자장치를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치하고,
상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 제1센서신호를 수신하여 상기 센서의 센서값을 측정하는 센서입력부;
원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 상기 전자장치의 설정값에 대응되는 제어신호를 수신하는 통신부;
상기 제어신호 및 상기 센서의 센서값에 따라 출력센서값을 결정하는 제어부; 및
상기 전자장치의 센서입력단자와 연결되고, 상기 출력센서값을 상기 전자장치의 센서입력단자로 출력하되, 상기 제1센서신호와 동일한 종류의 제2센서신호로 상기 출력센서값을 출력하는 센서출력부
를 포함하는 제어장치. - 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서의 센서값을 저장하고 특정 기간에 저장된 상기 센서의 센서값을 이용하여 상기 전자장치의 설정값을 추정하는 제어장치. - 제8항에 있어서,
상기 센서입력부는 상기 센서의 저항값을 측정하고,
상기 센서출력부는 상기 센서입력단자와 연결되는 가변저항을 포함하고 상기 가변저항의 저항값을 상기 출력센서값으로 설정하는 제어장치. - 제8항에 있어서,
상기 센서출력부는 상기 센서입력단자와 연결되는 반도체스위치를 포함하고 상기 반도체스위치의 베이스전류 혹은 게이트전압을 제어하여 상기 출력센서값을 결정하는 제어장치. - 제8항에 있어서,
상기 센서입력부는,
상기 센서로 전류를 제공하고 상기 센서의 전압을 측정하는 아날로그센싱파트 및
상기 아날로그센싱파트에서 측정된 값을 디지털데이터로 변환하는 아날로그디지털변환파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치. - 센서입력단자로 입력되는 온도센서값과 온도설정값과의 비교를 통해 피드백루프제어를 수행하는 외부 전자장치를 제어하는 제어장치에 있어서,
상기 제어장치는 온도센서와 상기 전자장치를 연결하는 측정신호도선 사이에 위치하고,
상기 온도센서와 연결되고 상기 온도센서의 온도센서값을 측정하는 센서입력부;
원격제어기와 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 통해 상기 원격제어기로부터 제어신호를 수신하는 통신부;
상기 제어신호를 통해 상기 전자장치에 대한 온도설정값의 변화값을 획득하고 상기 온도센서의 온도센서값에서 상기 변화값을 빼거나 더하여 출력온도값을 결정하는 제어부; 및
상기 전자장치의 센서입력단자와 연결되고 제어가능한 온도센서를 포함하고 상기 제어가능한 온도센서의 온도값을 상기 출력온도값으로 설정하는 센서출력부
를 포함하는 제어장치. - 제13항에 있어서,
상기 온도센서는 저항을 측정하는 센서이고 상기 제어가능한 온도센서는 가변저항인 것을 특징으로 하는 제어장치. - 제13항에 있어서,
상기 제어신호는 설정온도값을 포함하고,
상기 제어부는,
현재 시간에 수신되는 제1제어신호에 포함된 설정온도값에서 이전 시간에 수신되는 제2제어신호에 포함된 설정온도값을 차감하여 상기 설정온도변화값을 계산하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
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KR20140061147A (ko) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 충전 및 방전 제어 장치 및 방법 |
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