KR20180016012A - 홈 에너지 관리 시스템을 제어하기 위한 제어 장치 및 게이트 웨이 - Google Patents

홈 에너지 관리 시스템을 제어하기 위한 제어 장치 및 게이트 웨이 Download PDF

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KR20180016012A
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치는 상기 홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이로부터 태양광 발전량, 가전 기기의 소비 전력량, 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 수신하는 통신부 및 상기 에너지 관리 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

홈 에너지 관리 시스템을 제어하기 위한 제어 장치 및 게이트 웨이{CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING HOME ENERGY MANAGEMENT SYSTEM AND GATEWAY}
본 발명은 홈 에너지 관리 시스템을 제어하기 위한 제어 장치 및 게이트 웨이에 관한 것이다.
저탄소 사회에 대한 요구가 높아지고 있는 가운데, 수요 측면, 특히, 가정부분에서의 에너지 최적 이용 및 에너지 절감 대책이 각광을 받고 있다. 향후, 가정 부문에서는 태양광 발전, 축전지, 연료 전지 등의 발전, 축전기기의 도입이 촉진됨과 동시에 통신 기능이 부가된 가전 기기의 보급이 진전될 것으로 기대된다.
이러한, 설비 및 기기는 스마트 미터를 통해 전력회사의 배전 계통과 전기적으로 연계된다. 스마트 미터의 통신 기능을 통해 가정 내의 기기와 전력 회사 및 에너지 서비스 회사 간에 정보 교환이 이루어짐으로써, 가정 내의 에너지 최적화와 에너지 수급 최적화가 동시에 달성될 수 있다.
이러한, 사회적 요청은 홈 에너지 관리 시스템을 통해 추진되고 있다. 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System, HEMS)은 가정의 전력, 가스, 온수 등 에너지 소비원이 되는 가전 기기를 IT 기술로 네트워크화하고, 자동으로 제어하는 시스템을 말한다.
기존의 홈 에너지 관리 시스템은 저장된 전력을 필요할 때, 사용하고, 공급받는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)을 포함한다. 즉, 에너지 저장 시스템을 통해 전력 관리가 수행되는 것이 일반적이었다.
그러나, 종래의 에너지 저장 시스템의 전력 용량 제한에 따라 전력 관리의 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 에너지 저장 시스템의 전력 용량보다 더 큰 전기 자동차의 배터리를 이용하여, 가정 내의 전력 관리를 효율적으로 수행하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전기 자동차의 배터리의 전력을 수동적으로 사용하는 것이 아닌, 상황에 따라 유동적으로 충전 및 방전 할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 전기 자동차의 배터리의 전력을 유동적으로 충전 또는 방전하기 위해 태양광 발전 모듈로부터 제공된 전력을 전기 자동차로 제공하거나, 전기 자동차의 배터리의 전력을 가전 기기에 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전기 자동차의 최소 충전량에 기초하여, 전기 자동차의 배터리 전력을 유동적으로 충전 및 방전 할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 전지 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 모드에 있는지를 사용자의 단말기에 손쉽게 알려주는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 홈 에너지 관리 시스템의 제어 장치는 태양광 발전량, 가전 기기의 소비 전력량, 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 수신하여, 상기 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어할 수 있다.
본 발명의 홈 에너지 관리 시스템의 제어 장치는 에너지 관리 정보에 기초하여, 전기 자동차의 배터리의 충전이 필요한 것으로 판단된 경우, 전기 자동차를 충전 모드로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 홈 에너지 관리 시스템의 제어 장치는 에너지 관리 정보에 기초하여, 전기 자동차의 배터리의 방전이 필요한 것으로 판단된 경우, 전기 자동차를 방전 모드로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 홈 에너지 관리 시스템의 제어 장치는 전기 자동차의 최소 충전량을 사용자의 단말기로부터 제공받을 수 있다.
본 발명의 홈 에너지 관리 시스템의 제어 장치는 전기 자동차가 현재 어떠한 전력 모드로 동작하는지를 사용자의 단말기에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전기 자동차의 배터리를 이용하여, 가정 내의 전력 관리가 효율적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 가정에서 소비하는 소비 전력에 따른 전력 요금을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 태양광 발전 모듈을 통해 전기 자동차의 배터리의 충전시켜, 배터리의 충전에 소요되는 전력 요금을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기 자동차의 배터리 전력이 충분한 경우, 가전 기기에 전력을 공급하여, 전력 요금이 절약될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기 자동차의 최소 충전량을 유지시킴에 따라 사용자가 전기 자동차의 사용에 방해를 받지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자는 현재 전기 자동차가 어떠한 전력 모드로 동작하는지 손쉽게 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 홈 에너지 관리 시스템의 전력 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 동작을 제어하는 제어 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 래더 다이어 그램이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 최소 충전량을 단말기를 통해 설정하는 과정을 보여주는 사용자 인터페이스 화면이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 전력 모드를 스위치 버튼을 통해 설정하는 예를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV가 충전 모드로 동작하는 경우, 단말기를 통해 제공되는 충전 모드 화면을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV가 방전 모드로 동작하는 경우, 단말기를 통해 제공되는 방전 모드 화면을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 전력 모드에 기초하여, 획득된 수익에 대한 정보를 제공하는 화면을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 홈 에너지 관리 시스템(home energy management system(HEMS); 10)은 주로 가정에 구현되어, 가정 내의 에너지(전력) 공급, 소비, 저장 등을 관리할 수 있다. 홈 에너지 관리 시스템(10)은, HEMS 게이트웨이(100), 센서 제어 장치(200), 및 제어 장치(300)를 포함할 수 있다.
HEMS 게이트웨이(100)는 센서 제어 장치(200)로부터 센서 제어 장치(200)가 획득된 센싱 정보를 수신할 수 있다. HEMS 게이트웨이(100)는 수신된 센싱 정보를 제어 장치(300)에 전달할 수 있다. HEMS 게이트웨이(100)는 센서 제어 장치(200)와 근거리 무선 통신 모듈을 통해 정보를 교환할 수 있다. 근거리 무선 통신 모듈은 블루투스, 와이파이, 지그비 중 어느 하나일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
HEMS 게이트웨이(100)는 가정에 설치된 전력 관리와 관련된 장치들로부터 전력에 대한 정보를 수신할 수 있다. HEMS 게이트웨이(100)는 수신된 전력에 대한 정보를 제어 장치(300)에 전송할 수 있다. HEMS 게이트웨이(100)와 제어 장치(300)는 인터넷을 통해 연결될 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
HEMS 게이트웨이(100)는 가정에 설치 또는 구비된 전력 공급, 전력 소모, 전력 저장과 관련된 장치들과 연결되고, 연결된 장치들의 동작을 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 바에 의하면, HEMS 게이트웨이(100)는 PV 인버터(photovoltaic inverter; 110), 미터기(또는 스마트 미터기; 120), 에너지 저장 장치(또는 에너지 저장 시스템(energy storage system(ESS)); 130), EV 충전 장치(electric vehicle charger; 140), 및 스마트 플러그(150) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 다만, 실시 예에 따라 HEMS 게이트웨이(100)에 연결되는 장치들의 종류는 다양하게 변경될 수 있다.
PV 인버터(110)는 태양광 발전 모듈(111)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 구체적으로, 태양광 발전 모듈(111)은 광전 효과를 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 가정에 공급할 수 있다. 태양광 발전 모듈(111)에 의해 생산된 전력은 직류 전력이나, 일반적으로 가정에 포함된 각종 전력 소비 장치는 교류 전력을 이용하여 동작한다. 따라서, PV 인버터(110)는 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 가정에 공급할 수 있다. 본 명세서에서는 홈 에너지 관리 시스템(10)이 PV 인버터(110)와 태양광 발전 모듈(111)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 실시 예에 따라 홈 에너지 관리 시스템(10)은 다양한 방식의 친환경 발전 모듈 및 이에 대응하는 인버터를 포함할 수도 있다. 풍력 발전 모듈 및 풍력 발전 모듈에 대응하는 인버터가 그 예가 될 수 있다.
미터기(120)는, 전력 계통(121)으로부터 가정으로 공급되어 소모된 전력의 사용량을 측정할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 미터기(120)는 스마트 미터기(smart meter)로 구현될 수 있다. 스마트 미터기는 HEMS 게이트웨이(100)로 전력 사용량에 관한 정보를 전송하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
에너지 저장 장치(130)는, 태양광 발전 모듈(111), 전력 계통(121), 및/또는 EV(141)의 배터리로부터 공급된 전력, 또는 상기 공급된 전력이 소비된 후 남는 잔여 전력을 저장할 수 있다. 에너지 저장 장치(130)의 구조 및 동작에 대해서는 추후 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
EV 충전 장치(140)는 EV(141)와 연결되고, EV(141)에 포함된 배터리에 대한 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
스마트 플러그(150)는 연결된 가전 기기의 전력 사용량을 측정하는 전력 사용량 측정 모듈과, 측정된 전력 사용량을 HEMS 게이트웨이(100)로 전송하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, HEMS 게이트웨이(100) 등으로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 연결된 가전 기기에 대한 전력 공급 및 차단을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 가전 기기(151)에 별도의 통신 모듈이 포함되는 경우, HEMS 게이트웨이(100)는 가전 기기(151)와 연결됨으로써 가전 기기(151)의 동작을 제어할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 가전 기기(151)의 동작을 감지하는 별도의 센서(예컨대, 스마트씽큐(SmartThinQTM) 센서 등)가 가전 기기(151)에 부착되는 경우, HEMS 게이트웨이(100)는 해당 센서와 연결되어 가전 기기(151)의 동작 여부를 확인할 수도 있다.
센서 제어 장치(200)는, 카메라(210), 모션 감지 센서(220), 조명 장치(230), 및 도어/윈도우 센서(240) 중 적어도 하나와 연결되고, 연결된 센서로부터 각종 정보를 수신할 수 있다. 센서 제어 장치(200)는 수신한 각종 정보를 HEMS 게이트웨이(100) 또는 제어 장치(300)로 전송할 수 있다. 또한, 센서 제어 장치(200)는 연결된 센서의 동작을 제어할 수도 있다. 센서 제어 장치(200)와 연결되는 센서의 종류가 이에 한정되는 것은 아닌 바, 보다 다양한 센서가 센서 제어 장치(200)와 연결될 수 있다.
카메라(210)는 이미지 센서를 이용하여 획득되는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 센서 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. 센서 제어 장치(200)는 수신된 화상 프레임을 제어 장치(300)로 전송할 수 있다. 제어 장치(300)는 수신된 화상 프레임을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 사용자의 재실/부재, 외부인의 침입, 또는 화재 발생 등과 같은 각종 상황들을 감지할 수 있다. 실시 예에 따라, 센서 제어 장치(200)가 수신된 화상 프레임을 직접 분석하여 상술한 각종 상황들을 감지할 수도 있다.
모션 감지 센서(220)는 주로 적외선 센서로서 구현될 수 있다. 모션 감지 센서(220)는 적외선의 변화를 감지하고, 감지된 변화에 대응하는 신호를 센서 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. 센서 제어 장치(200)는 수신된 신호를 제어 장치(300)로 전송하고, 제어 장치(300)는 수신된 신호에 기초하여 사용자의 재실/부재 등을 감지할 수 있다.
조명 장치(230)는 가정 내외의 다양한 위치(예컨대, 현관, 주방, 거실, 화장실 등)에 설치되어 빛을 발생할 수 있다. 센서 제어 장치(200)는 조명 장치(230)의 온/오프, 빛의 밝기, 색상, 또는 깜빡임 등을 제어할 수 있다.
도어/윈도우 센서(240)는, 도어 또는 윈도우의 열림/닫힘을 감지함으로써 사용자의 재실/부재를 판단하거나, 외부인의 침입을 판단하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100) 및 센서 제어 장치(200) 각각과 연결될 수 있다. 예컨대, 제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100) 및 센서 제어 장치(200) 각각과 인터넷을 통해 연결될 수 있다. 실시 예에 따라, 제어 장치(300)는 가정 내에 구비되어 있을 수도 있다. 이 경우, 제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100) 및 센서 제어 장치(200) 각각과 LAN 케이블 등을 이용하여 유선으로 연결될 수 있다. 또는, 와이파이, 블루투스 등 근거리 무선 통신을 통해 무선으로 연결될 수도 있다.
제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100)로부터 장치들(110, 120, 130, 140, 141, 150, 151)과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어 장치(300)는 센서 제어 장치(200)로부터 센서들(210, 220, 240)에 의해 생성된 각종 정보를 수신할 수 있다.
제어 장치(300)는 수신된 각종 정보를 이용하여 가정의 전체적인 전력 관리를 수행할 수 있다. 제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100) 또는 센서 제어 장치(200)로부터 수신되는 각종 정보를 이용하여 가정의 전력 상태, 사용자의 재실/부재 등을 확인할 수 있다. 확인 결과에 기초하여, 제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100)와 연결된 각종 장치들(110, 120, 130, 140, 150), 및 센서 제어 장치(200)에 연결된 각종 센서들(210, 220, 230, 240)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 HEMS 게이트웨이(100) 또는 센서 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 주체는 제어 장치(300)에 해당할 수 있다. 이러한 제어 장치(300)는 서버의 형태로 구현될 수 있다.
다만, 실시 예에 따라, HEMS 게이트웨이(100)와 센서 제어 장치(200)가 직접 연결되어 각종 정보, 제어 신호 등을 주고받을 수도 있다. 이 경우, HEMS 게이트웨이(100)는 제어 장치(300)의 역할을 수행할 수도 있다. 이 경우, HEMS 게이트 웨이(100)는 도 3에 도시된 제어 장치(300)의 구성 요소들을 모두 포함할 수 있다.
또한, 제어 장치(300)는 HEMS 게이트웨이(100) 또는 센서 제어 장치(200)로부터 수신된 정보, 또는 수신된 정보를 이용하여 확인된 전력 상태, 재실/부재 정보 등을 단말기(400)로 전송할 수 있다.
단말기(400)는 PC, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등으로 구현될 수 있다. 실시 예에 따라, 제어 장치(300)와 연결하여 상술한 각종 정보를 수신하거나, 장치들(110, 120, 130, 140, 150, 151) 및 센서들(210, 220, 230, 240)의 동작을 제어하기 위한 애플리케이션이 단말기(400)에 설치되어 실행될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 홈 에너지 관리 시스템의 전력 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
홈 에너지 관리 시스템의 전력 흐름을 설명하기에 앞서, 에너지 저장 장치(130)의 구성 및 각 구성의 동작에 대해 설명하기로 한다.
에너지 저장 장치(130)는 에너지 관리 모듈(131), 전력 변환 장치(132), 및 배터리(133)를 포함할 수 있다.
에너지 관리 모듈(131)은 HEMS 게이트웨이(100) 또는 HEMS 게이트웨이(100)와 연결된 제어 장치(300)의 제어하에서 동작할 수 있다. 에너지 관리 모듈(131)은 에너지 저장 장치(130)의 전반적인 작동을 제어할 수 있다.
전력 변환 장치(132)는 복수의 인버터 및 컨버터를 포함할 수 있다. 예컨대, 전력 변환 장치(132)는 배터리(133)에 저장된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부에 공급할 수 있다. 전력 변환 장치(132)는 잔여 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 전력 변환 장치(132)는 변환된 직류 전력을 배터리(133)에 저장하기 위한 DC/AC 인버터를 포함할 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 실시 예에 따라 홈 에너지 관리 시스템은 태양광 발전 모듈(111)이 전력 변환 장치(132)와 연결되는 형태로 구성될 수도 있다. 이 때, 태양광 발전 모듈(111)로부터 공급되는 전력은 전력 변환 장치(132)에 의해 변환되고, 변환된 전력은 배터리(133)에 저장되거나, EV(141) 또는 가전 기기(151)로 공급될 수 있다. 이 경우, 전력 변환 장치(132)는 태양광 발전 모듈(111)로부터 공급되는 전력을 배터리(133)에 저장할 수 있도록 변환시키는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
상술한 전력 변환 장치(132)의 전력 변환 동작은 에너지 관리 모듈(131)에 의해 제어될 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 에너지 저장 장치(130)는 전력 관리 모듈 및 배터리 관리 모듈을 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈은 전력 변환 장치(132) 및 배터리 관리 모듈 등 에너지 저장 장치(130)의 전원을 관리할 수 있다. 배터리 관리 모듈은 배터리(133)의 온도, 전류, 전압, 충전량 등을 측정하고, 배터리(133)의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 측정 및 모니터링된 배터리(133)의 상태에 기초하여 배터리(133)의 동작 환경을 최적화하도록 제어할 수 있다. 에너지 관리 모듈(131)은 전력 관리 모듈 및 배터리 관리 모듈의 동작을 제어할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 전력 흐름을 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, PV 인버터(110)는 태양광 발전 모듈(111)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 변환된 전력은 EV 충전 장치(140)에 연결된 EV(141), 또는 스마트 플러그(150)에 연결된 가전 기기(151)로 공급되어 소비될 수 있다. 실시 예에 따라, 소비 후 잔여 전력이 발생하는 경우, 발생된 잔여 전력은 미터기(120)를 통해 전력 계통(121)으로 방출 또는 재판매되거나, 에너지 저장 장치(130)의 배터리(133)에 저장될 수 있다.
미터기(120)는 전력 계통(121)으로부터 공급되는 전력에 기초하여 전력 사용량을 측정할 수 있다. 전력 계통(121)으로부터 공급된 전력은 EV(141) 또는 가전 기기(151)에 의해 소비되거나, 전력 변환 장치(132)에 의해 직류 형태의 전력으로 변환되어 배터리(133)에 저장될 수 있다.
EV 충전 장치(140)는 태양광 발전 모듈(111)에 의해 생산된 전력, 전력 계통(121)으로부터 공급되는 전력, 또는 에너지 저장 장치(130)에 저장된 전력을 이용하여 EV(141)의 배터리를 충전할 수 있다. EV(141)의 배터리를 충전하기 위해, EV 충전 장치(140)는 교류 형태의 전력을 직류 형태의 전력으로 변환할 수 있다.
또한, EV 충전 장치(140)는 EV(141)의 배터리에 충전된 전력을 방전시킬 수도 있다. 이 경우, EV 충전 장치(140)는 EV(141)의 배터리에 충전된 직류 형태의 전력을 교류 형태의 전력으로 변환할 수 있다. 변환된 전력은 가전 기기(151)로 공급되거나, 에너지 저장 장치(130)에 저장되거나, 전력 계통(121)으로 방출 또는 판매될 수 있다.
스마트 플러그(150)는 태양광 발전 모듈(111)에 의해 생산된 전력, 전력 계통(121)으로부터 공급되는 전력, 또는 에너지 저장 장치(130)에 저장된 전력을 가전 기기(151)로 공급할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 통해 설명한 바에 의하면, HEMS 게이트웨이(100)는 가정 내의 전력 경로별로 존재하는 각종 구성 요소들(110, 120, 130, 140, 150)과 연결되므로, 각 전력 경로별 전력 흐름 또는 전력 상태와 관련된 각종 정보를 획득할 수 있다. 이에 기초하여, HEMS 게이트웨이(100)와 연결되는 제어 장치(300)는 가정 내의 전력 공급, 소비, 및 저장 동작을 제어할 수 있다.
이하 도 3에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 제어 장치의 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 동작을 제어하는 제어 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어 장치(300)는 통신부(310), 저장부(320), 및 제어부(330)를 포함할 수 있다. 제어 장치(300)에 포함되는 구성들이 이에 한정되는 것은 아니므로, 실시 예에 따라 제어 장치(300)는 보다 많은 구성요소를 포함할 수 있다.
통신부(310)는 제어 장치(300)와 HEMS 게이트웨이(100) 사이, 제어 장치(300)와 센서 제어 장치(200) 사이, 및 제어 장치(300)와 단말기(400) 사이의 유선 통신 또는 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
제어 장치(300)는 통신부(310)를 통하여 HEMS 게이트웨이(100), 센서 제어 장치(200), 및/또는 단말기(400)와 홈 에너지 관리 시스템의 동작과 관련된 각종 정보 또는 데이터를 수신하고, 홈 에너지 관리 시스템의 동작을 제어하는 제어 신호 또는 명령을 전송할 수 있다.
저장부(320)는 통신부(310)를 통해 수신되는 각종 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(320)는 수신된 정보 또는 데이터를 이용하여 홈 에너지 관리 시스템의 동작을 제어하는 제어 신호 또는 명령을 생성하기 위한 각종 알고리즘, 응용 프로그램, 또는 애플리케이션을 저장할 수 있다.
제어부(330)는 제어 장치(300)에 포함된 각종 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(330)는 저장부(320)에 저장된 알고리즘, 응용 프로그램, 또는 애플리케이션을 실행하고, 수신된 정보 또는 데이터를 처리하여 홈 에너지 관리 시스템의 동작을 제어하는 제어 신호 또는 명령을 생성할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 동작에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 래더 다이어 그램이다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 태양광 발전량, 가정 내에 있는 가전 기기의 소비 전력량, EV의 배터리 잔량 및 EV(141)의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 획득한다(S401).
HEMS 게이트 웨이(100)는 PV 인버터(110)로부터 태양광 발전 모듈(111)이 생성한 전력량을 전달받을 수 있다.
가전 기기의 소비 전력량은 가정 내에 있는 모든 가전 기기 또는 일부 가전 기기들의 총 소비 전력량을 나타낼 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 가정 내에 있는 가전 기기들의 총 소비 전력량을 획득할 수 있다. HEMS 게이트 웨이(100)는 가전 기기와 연결되어 있는 스마트 플러그(150)로부터 가전 기기들의 총 소비 전력량을 획득할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 EV(141) 또는 EV 충전 장치(140)로부터 EV(141)에 포함된 배터리의 잔량을 수신할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 EV(141), EV 충전 장치(140) 또는 단말기(400)로부터 EV(141)의 최소 충전량을 수신할 수 있다. EV(141)의 최소 충전량은 단말기(400)의 사용자에 의해 설정된 량일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 디폴트로 설정될 량일 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 에너지 관리 정보를 수신하기 위해 유선 통신 인터페이스 또는 무선 통신 인터페이스를 구비할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 획득된 에너지 관리 정보를 제어 장치(300)에 전송한다(S403).
HEMS 게이트 웨이(100)는 획득된 에너지 관리 정보를 인터넷을 통해 제어 장치(300)에 전송할 수 있다. 제어 장치(300)의 통신부(310)는 HEMS 게이트 웨이(100)에 구비된 무선 통신 인터페이스(미도시)로부터 인터넷 규격을 통해 에너지 관리 정보를 수신할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 획득된 에너지 관리 정보를 주기적으로 제어 장치(300)에 전송할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 획득된 에너지 관리 정보를 실시간으로 제어 장치(300)에 전송할 수 있다.
제어 장치(300)는 HEMS 게이트 웨이(100)로부터 수신된 에너지 관리 정보에 기초하여, EV의 전력 모드를 결정할 수 있다. EV의 전력 모드는 충전 모드 및 방전 모드를 포함할 수 있다.
충전 모드는 태양광 발전 모듈(111)로부터 발전된 전력 또는 전력 계통(121)으로부터 제공된 전력 중 적어도 하나를 이용하여, EV(141)를 충전하기 위한 모드일 수 있다. 본 발명에서 충전 모드는 태양광 충전 모드로 명명될 수도 있다.
방전 모드는 EV(141)의 배터리에 저장된 전력을 가전 기기에 공급하기 위해 방전하는 모드일 수 있다. 본 발명에서 EV의 방전 모드는 V2H(Vehicle to Home) 모드로 명명될 수도 있다.
제어 장치(300)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 크거나, EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 작은 경우(S405), EV의 전력 모드를 EV 충전 모드로 결정한다(S407).
일 실시 예에서 제1 에너지 관리 정보는 태양광 발전량 및 가전 기기의 소비 전력량을 포함할 수 있고, 제2 에너지 관리 정보는 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함할 수 있다.
제어 장치(300)의 제어부(330)는 제1 에너지 관리 정보 및 제2 에너지 관리 정보 중 하나 이상에 기초하여, 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서 제어 장치(300)의 제어부(330)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 큰 경우, EV의 전력 모드가 충전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서 제어 장치(300)의 제어부(330)는 EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 작은 경우, EV의 전력 모드가 충전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 장치(300)의 제어부(330)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 크고, EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 작은 경우, EV의 전력 모드가 충전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 최소 충전량은 EV(141)의 배터리에 저장되어 있어야 하는 최소한의 전력량일 수 있다. EV(141)의 최소 충전량은 단말기(400)의 사용자를 통해 설정된 량일 수도 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 디폴트로 설정된 량일 수 있다.
EV(141)의 최소 충전량을 설정하기 위한 실시 예를 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 최소 충전량을 단말기를 통해 설정하는 과정을 보여주는 사용자 인터페이스 화면이다.
도 5a 및 도 5b의 사용자 인터페이스 화면(500)은 단말기(400)에 설치된 전력 관리 어플리케이션의 실행에 따라 표시된 화면일 수 있다.
도 5a는 EV(141)의 최소 충전량 및 EV(141)의 전력 모드를 설정하기 위해 단말기(400)를 통해 표시되는 사용자 인터페이스 화면(500)을 도시하고 있다.
사용자 인터페이스 화면(500)은 EV(141)에 포함된 배터리의 현재 충전량 항목(510), 최소 충전량 설정 항목(530), EV(141)의 전력 모드 설정 항목(550)을 포함할 수 있다.
배터리의 현재 충전량 항목(510)은 EV(141)의 배터리에 현재 충전된 전력량의 비율(25%) 및 현재 충전 전력량을 통해 EV(141)가 주행 가능한 거리(50 miles)를 포함할 수 있다.
최소 충전량 설정 항목(530)은 EV(141)의 배터리에 최소한으로 저장되어 있어야 하는 전력량을 설정하기 위한 항목일 수 있다. 도 5a에서 최소 충전량 설정 항목(530)은 EV(141)의 최소 주행 가능 거리를 설정하는 방법으로 구현되어 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 최소 충전량 설정 항목(570)은 EV(141)의 최소 충전량 비율을 설정하는 방법으로 구현될 수 있다.
EV(141)의 전력 모드 설정 항목(550)은 EV(141)의 전력 모드를 설정하기 위한 항목일 수 있다. Solar charging 모드는 충전 모드일 수 있고, V2H 모드는 방전 모드일 수 있다. 사용자는 전력 모드 설정 항목(550)을 통해 EV(141)의 전력 모드를 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있다.
Solar charging 모드가 활성화 되어 있다는 것은 EV(141)의 전력 모드가 충전 모드로 동작할 수 있음을 나타낼 수 있고, Solar charging 모드가 활성화 되어 있지 않다는 것은 EV(141)의 전력 모드가 충전 모드로 동작 할 수 없음을 나타낼 수 있다. 예를들어, Solar charging 모드가 활성화 되어 있지 않은 경우, 도 4의 단계 S413에서 EV(141)는 HEMS 게이트 웨이(100)로부터 충전 제어 메시지를 전달받아도, 충전 모드로 동작할 수 없다.
도 5a 및 도 5b에서는 Solar charging 모드 및 V2H 모드가 모두 활성화되어 있는 상태임을 보여주고 있고, 도 4 또한, Solar charging 모드 및 V2H 모드가 모두 활성화되어 있는 상태임을 가정한다.
단말기(400)가 표시하는 사용자 인터페이스 화면(500)을 통해 설정된 정보는 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 제어 장치(300)에 전송할 수 있다. 단말기(400)는 근거리 무선 통신을 통해 HEMS 게이트 웨이(100)에 설정된 정보를 전송할 수 있고, 인터넷 통신을 통해 제어 장치(300)에 설정된 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, EV(141)의 전력 모드는 수동으로 설정될 수도 있다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 전력 모드를 스위치 버튼을 통해 설정하는 예를 설명하는 도면이다.
도 5c를 참조하면, EV(141)의 전력 모드를 Solar charging 모드(충전 모드)로 설정하기 위한 충전 모드 버튼(591)이 도시되어 있다. 충전 모드 버튼(591)은 댁내에 구비될 수 있다. 충전 모드 버튼(591)이 선택된 경우, 센서 제어 장치(200)는 충전 모드 버튼(591)이 선택되었음을 나타내는 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)에 전송할 수 있다. HEMS 게이트 웨이(100)는 센서 제어 장치(200)로부터 수신된 메시지를 EV(141)로 전달할 수 있다. 이에 따라 EV(141)의 전력 모드는 충전 모드로 전환될 수 있다.
도 5c를 참조하면, EV(141)의 전력 모드를 V2H 모드(방전 모드)로 설정하기 위한 방전 모드 버튼(593)이 도시되어 있다. 방전 모드 버튼(591)은 댁내에 구비될 수 있다. 방전 모드 버튼(593)이 선택된 경우, 센서 제어 장치(200)는 방전 모드 버튼(593)이 선택되었음을 나타내는 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)에 전송할 수 있다. HEMS 게이트 웨이(100)는 센서 제어 장치(200)로부터 수신된 메시지를 EV(141)로 전달할 수 있다. 이에 따라 EV(141)의 전력 모드는 방전 모드로 전환될 수 있다.
다시 도 4를 설명한다.
제어 장치(300)는 EV의 전력 모드가 충전 모드로 결정됨에 따라 충전 제어 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)에 전송한다(S409).
일 실시 예에서 충전 제어 메시지는 EV(141)의 전력 모드를 충전 모드로 설정하기 위한 메시지일 수 있다.
충전 제어 메시지는 EV(141)의 전력 모드를 방전 모드에서 충전 모드로 변경하기 위한 메시지일 수 있다.
제어 장치(300)의 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 충전 제어 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)로 전송할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 제어 장치(300)로부터 수신된 충전 제어 메시지를 EV(141)에 전달한다(S411). HEMS 게이트 웨이(100)는 근거리 무선 통신 인터페이스를 통해 EV(141)에 충전 제어 메시지를 전송할 수 있다.
또 다른 실시 예에서 HEMS 게이트 웨이(100)는 충전 제어 메시지를 EV 충전 장치(140)에 전송할 수 있다. EV 충전 장치(140)는 수신된 충전 제어 메시지에 기초하여, EV(141)를 충전할 수 있다.
EV(141)는 HEMS 게이트 웨이(100)로부터 수신된 충전 제어 메시지에 기초하여, 충전 모드로 동작한다(S413).
EV(141)는 HEMS 게이트 웨이(100)로부터 수신된 충전 제어 메시지에 기초하여, 태양광 발전 모듈(111) 또는 전력 계통(121)으로부터 전력을 제공받을 수 있다.
EV(141)가 방전 모드에서 충전 제어 메시지를 수신한 경우, EV(141)는 방전 모드를 종료하고, 충전 모드로 전환할 수 있다. 이에 따라, EV(141)는 가전 기기로의 전력 제공을 중지하고, 태양광 발전 모듈(111) 또는 전력 계통(121)으로부터 전력을 제공받을 수 있다.
EV 충전 장치(140)가 충전 제어 메시지를 수신하는 경우, EV 충전 장치(140)는 충전 제어 메시지에 기초하여, EV(141)가 태양광 발전 모듈(111)로부터 제공된 전력을 EV(140)에 공급할 수 있다.
EV(141)가 충전 모드로 동작하는 경우, HEMS 게이트 웨이(100) 또는 제어 장치(300)는 EV(141)가 충전 모드로 동작하고 있음을 나타내는 정보를 단말기(400)에 전송할 수 있다. 단말기(400)는 EV(141)가 충전 모드로 동작하고 있음을 나타내는 정보에 기초하여, 충전 모드 화면을 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV가 충전 모드로 동작하는 경우, 단말기를 통해 제공되는 충전 모드 화면을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 단말기(400)는 전력 관리 어플리케이션의 실행에 따라 충전 모드 화면(600)을 표시할 수 있다.
충전 모드 화면(600)은 태양광 발전 모듈(111)을 나타내는 태양광 발전 모듈 아이콘(610), EV(141)의 배터리를 나타내는 배터리 아이콘(630), 전력 계통(121)을 타내는 전력 계통 아이콘(650) 및 가전 기기들이 배치된 홈을 나타내는 홈 아이콘(670)을 포함할 수 있다.
EV(141)가 충전 모드로 동작하는 경우, 단말기(400)는 태양광 발전 모듈 (111)이 EV(141)의 배터리에 전력을 공급하고 있음을 나타내는 전력 공급선(611)을 표시할 수 있다. EV(141)가 충전 모드로 동작하는 경우, 단말기(400)는 EV(141)의 배터리가 가전 기기에 전력을 공급하고 있지 않고, 전력 계통(122)이 EV(141)의 배터리에 전력을 공급하고 있지 않음을 나타내는 전력 공급 차단선(631, 651)을 표시할 수 있다.
사용자는 충전 모드 화면(600)을 통해 EV(141)가 태양광 발전 모듈(111)을 통해 충전 중임을 쉽게 확인할 수 있다.
다시 도 4를 설명한다.
제어 장치(300)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 작거나, EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 큰 경우(S415), EV의 전력 모드를 방전 모드로 결정한다(S417).
일 실시 예에서 제어 장치(300)의 제어부(330)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 작은 경우, EV의 전력 모드가 방전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서 제어 장치(300)의 제어부(330)는 EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 큰 경우, EV의 전력 모드가 방전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 장치(300)의 제어부(330)는 태양광 발전량이 가전 기기의 소비 전력량보다 작고, EV(141)의 배터리 잔량이 최소 충전량보다 큰 경우, EV의 전력 모드가 방전 모드가 되도록 HEMS 게이트 웨이(100) 또는 EV(141)를 제어할 수 있다.
제어 장치(300)는 EV의 전력 모드가 방전 모드로 결정됨에 따라 EV 방전 제어 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)에 전송한다(S419).
일 실시 예에서 충전 제어 메시지는 EV(141)의 전력 모드를 방전 모드로 설정하기 위한 메시지일 수 있다.
충전 제어 메시지는 EV(141)의 전력 모드를 충전 모드에서 방전 모드로 변경하기 위한 메시지일 수 있다.
제어 장치(300)의 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 방전 제어 메시지를 HEMS 게이트 웨이(100)로 전송할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)는 제어 장치(300)로부터 수신된 EV 방전 제어 메시지를 EV(141)에 전달한다(S421). HEMS 게이트 웨이(100)는 근거리 무선 통신 인터페이스를 통해 EV(141)에 방전 제어 메시지를 전송할 수 있다.
또 다른 실시 예에서 HEMS 게이트 웨이(100)는 방전 제어 메시지를 EV 충전 장치(140)에 전송할 수 있다. EV 충전 장치(140)는 수신된 방전 제어 메시지에 기초하여, EV(141)를 충전할 수 있다.
EV(141)는 HEMS 게이트 웨이(100)로부터 수신된 EV 방전 제어 메시지에 기초하여, 방전 모드로 동작한다(S423).
EV(141)가 충전 모드에서 방전 제어 메시지를 수신한 경우, EV(141)는 충전 모드를 종료하고, 방전 모드로 전환할 수 있다. 이에 따라, EV(141)는 태양광 발전 모듈(111)로부터 전력을 제공받지 않고, 가정 내의 가전 기기들에 전력을 공급할 수 있다.
EV 충전 장치(140)가 방전 제어 메시지를 수신하는 경우, EV 충전 장치(140)는 방전 제어 메시지에 기초하여, EV(141)의 배터리에 충전된 전력을 EV(140)에 공급하도록 EV(141)의 배터리를 제어할 수 있다.
EV(141)가 방전 모드로 동작하는 경우, HEMS 게이트 웨이(100) 또는 제어 장치(300)는 EV(141)가 방전 모드로 동작하고 있음을 나타내는 정보를 단말기(400)에 전송할 수 있다. 단말기(400)는 EV(141)가 방전 모드로 동작하고 있음을 나타내는 정보에 기초하여, 방전 모드 화면을 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV가 방전 모드로 동작하는 경우, 단말기를 통해 제공되는 방전 모드 화면을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말기(400)는 전력 관리 어플리케이션의 실행에 따라 방전 모드 화면(700)을 표시할 수 있다.
방전 모드 화면(700)은 태양광 발전 모듈(111)을 나타내는 태양광 발전 모듈 아이콘(610), EV(141)의 배터리를 나타내는 배터리 아이콘(630), 전력 계통(121)을 타내는 전력 계통 아이콘(650) 및 가전 기기들이 배치된 홈을 나타내는 홈 아이콘(670)을 포함할 수 있다.
EV(141)가 방전 모드로 동작하는 경우, 단말기(400)는 EV(141)의 배터리에 충전된 전력이 가정 내의 가전 기기에 공급되고 있음을 나타내는 전력 공급선(701)을 표시할 수 있다. EV(141)가 방전 모드로 동작하는 경우, 단말기(400)는 EV(141)의 배터리가 태양광 발전 모듈(111)로부터 전력을 공급받고 있지 않음을 나타내는 전력 공급 차단선(703) 및 EV(141)의 배터리가 전력 계통(121)으로부터 전력을 공급받고 있지 않음을 나타내는 전력 공급 차단선(705)을 표시할 수 있다.
사용자는 방전 모드 화면(600)을 통해 EV(141)가 방전 중임을 쉽게 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 EV의 전력 모드에 기초하여, 획득된 수익에 대한 정보를 제공하는 화면을 설명하는 도면이다.
도 8은 EV(141)가 충전 모드 또는 방전 모드로 동작함에 따라 발생한 전력 수익에 대한 정보를 제공하는 전력 수익 화면(800)을 도시하고 있다.
일정 기간이 경과한 경우, HEMS 게이트 웨이(100) 또는 제어 장치(300)는 단말기(400)에 EV(141)의 충전 모드 하에서 충전된 전력량에 대한 정보, 방전 모드 하에서, 방전된 전력량에 대한 정보를 단말기(400)에 전송할 수 있고, 단말기(400)는 이러한 정보에 기초하여, 전력 수익 화면(800)을 제공할 수 있다.
전력 수익 화면(800)은 전력 관리 어플리케이션의 실행에 따라 단말기(400)가 표시하는 화면일 수 있다.
전력 수익 화면(800)은 6월 한달 동안을 기준으로 벌어들인 수익 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 한달은 예시에 불과한 기간이다.
전력 수익 화면(800)은 충전 모드(또는 solar charging 모드)에서 EV(141)의 배터리에 충전된 전력량(810), 방전 모드(또는 V2H 모드)에서 가정에 공급한 전력량에 대한 정보(830) 및 EV(141)의 배터리에 충전된 전력량에 대한 정보(810), 방전 모드(또는 V2H 모드)에서 가정에 공급한 전력량에 대한 정보(830)에 기초하여, 얻은 수익 정보(850)를 포함할 수 있다.
사용자는 EV(141)를 하나의 에너지 저장 시스템처럼 활용하여, 별도의 에너지 저장 시스템을 구입하지 않고도, 효율적인 전력 관리를 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, HEMS 게이트 웨이(100)는 도 3에 도시된 제어 장치(300)의 구성 요소들을 모두 포함할 수 있다. HEMS 게이트 웨이(100)는 제어 장치(300)의 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, HEMS 게이트 웨이(100)의 통신부는 태양광 발전량, 가전 기기의 소비 전력량, 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 수신할 수 있다. HEMS 게이트 웨이(100)의 통신부는 수신된 에너지 관리 정보를 제어 장치(300)에 전송할 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(100)의 제어부는 에너지 관리 정보에 기초하여, 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어할 수 있다. 에너지 관리 정보에 기초하여, 결정되는 전기 자동차의 전력 모드는 도 4의 설명을 따를 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어 장치의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치에 있어서,
    상기 홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이로부터 태양광 발전량, 가전 기기의 소비 전력량, 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 에너지 관리 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어하는 제어부를 포함하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 크거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 작은 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 크고, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 작은 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 작거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 큰 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 작고, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 큰 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전 모드는
    태양광 발전 모듈로부터 제공된 전력을 상기 전기 자동차의 배터리에 충전하는 모드이고,
    상기 방전 모드는
    상기 전기 자동차의 배터리에 충전된 전력을 상기 가전 기기에 공급하는 모드인
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전기 자동차의 최소 충전량을 사용자의 단말기로부터 수신하고,
    상기 최소 충전량은 사용자의 설정에 따라 달라지는 량인
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하는 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드에 있음을 나타내는 정보를 단말기로 전송하고,
    상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하는 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드에 있음을 나타내는 정보를 단말기로 전송하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 에너지 관리 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 게이트 웨이에 충전 제어 메시지 또는 방전 제어 메시지를 전송하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 전기 자동차의 충전 또는 방전을 관리하는 전기 자동차 충전 장치를 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  11. 홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치에 있어서,
    상기 홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이로부터 태양광 발전량 및 가전 기기의 소비 전력량을 포함하는 제1 에너지 관리 정보 및 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 제2 에너지 관리 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 제1 에너지 관리 정보 및 상기 제2 에너지 관리 정보 중 어느 하나 이상에 기초하여, 상기 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어하는 제어부를 포함하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 크거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 작은 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 크고, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 작은 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 작거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 큰 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 작고, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 큰 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 충전 모드는
    태양광 발전 모듈로부터 제공된 전력을 상기 전기 자동차의 배터리에 충전하는 모드이고,
    상기 방전 모드는
    상기 전지 자동차의 배터리에 충전된 전력을 상기 가전 기기에 공급하는 모드인
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전기 자동차의 최소 충전량을 사용자의 단말기로부터 수신하고,
    상기 최소 충전량은 사용자의 설정에 따라 달라지는 량인
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하는 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드에 있음을 나타내는 정보를 단말기로 전송하고,
    상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하는 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드에 있음을 나타내는 정보를 단말기로 전송하는
    홈 에너지 관리 시스템을 제어하는 제어 장치.
  19. 홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이에 있어서,
    태양광 발전량, 가전 기기의 소비 전력량, 전기 자동차의 배터리 잔량 및 전기 자동차의 최소 충전량을 포함하는 에너지 관리 정보를 수신하고, 수신된 에너지 관리 정보를 제어 장치에 전송하는 통신부; 및
    상기 에너지 관리 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차가 충전 모드 또는 방전 모드 중 어느 하나로 동작하도록 상기 전기 자동차에 구비된 배터리의 전력을 제어하는 제어부를 포함하는
    홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 크거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 작은 경우, 상기 전기 자동차가 상기 충전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하고,
    상기 태양광 발전량이 상기 소비 전력량보다 작거나, 상기 전기 자동차의 배터리 잔량이 상기 전기 자동차의 최소 충전량보다 큰 경우, 상기 전기 자동차가 상기 방전 모드로 동작하도록 상기 배터리의 전력을 제어하는
    홈 에너지 관리 시스템의 게이트 웨이.
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