KR20200120230A - 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템은, 일반 주택이나 아파트에 설비되어 있는 수배전반에 설치되며, 전압 및 전류 센서에 의해 측정된 전압 및 전류 데이터를 제공받아, 그를 바탕으로 전력을 계산 및 분석하는 전력 측정 및 분석 장치와; 전력 측정 및 분석 장치에 의해 계산된 전력값 및 분석 데이터를 바탕으로 전력 소비 행태를 분석하는 에너지 분석 장치와; 내부에는 전력을 변환하기 위한 전력변환기가 설치되며, 상기 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어하는 에너지 관리 시스템; 및 전력 측정 및 분석 장치, 에너지 분석 장치 및 에너지 관리 시스템과 인터넷을 통해 연결되며, 가정에서의 일정 시간대별 전력 현황, 각 분/배전반의 전력, 전압, 전류 및 이상 유무를 모니터링하여 실시간으로 화면에 표시하는 통합 모니터링 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템은, 일반 주택이나 아파트에 설비되어 있는 수배전반에 설치되며, 전압 및 전류 센서에 의해 측정된 전압 및 전류 데이터를 제공받아, 그를 바탕으로 전력을 계산 및 분석하는 전력 측정 및 분석 장치와; 전력 측정 및 분석 장치에 의해 계산된 전력값 및 분석 데이터를 바탕으로 전력 소비 행태를 분석하는 에너지 분석 장치와; 내부에는 전력을 변환하기 위한 전력변환기가 설치되며, 상기 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어하는 에너지 관리 시스템; 및 전력 측정 및 분석 장치, 에너지 분석 장치 및 에너지 관리 시스템과 인터넷을 통해 연결되며, 가정에서의 일정 시간대별 전력 현황, 각 분/배전반의 전력, 전압, 전류 및 이상 유무를 모니터링하여 실시간으로 화면에 표시하는 통합 모니터링 장치를 포함한다.
Description
본 발명은 지능형 가정 에너지 관리 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가정의 전력환경에 적합한 가정형 에너지 관리 시스템의 모델을 제시하고, 가정에서의 에너지 저감 환경 기반을 조성할 수 있는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.
우리나라는 최근 들어 이상기후와 원자력발전 중지 등으로 여름철 전력문제가 자주 발생하고 있어 효율적인 에너지 절감 대책 마련이 요구된다. 정부는 앞으로 새롭게 조성되는 산업단지에 대해 에너지저감관리 기술이 적용된 에너지 효율 최적화단지로 조성할 계획을 수립중이며, 일부 지역에 대해서는 세부적인 설계까지 추진하고 있다.
또한, 정부는 "전력수급 전망 및 대책"에서 에너지 수요관리 효율화 차원에 BEMS(Building Energy Management System), FEMS(Factory Energy Management System) 등 에너지 절감 관리시스템 확충을 포함한 IT기반 스마트 절전 종합 대책을 수립하겠다고 발표했다.
우리나라는 최근 전력다소비 산업 비중(제조업 등)이 지속적으로 높아지면서 전력 수요가 증가되고 있다. 또한, 최근 반복되는 이상기온(폭염, 한파)으로 냉ㆍ난방기 보급이 급증하면서 비산업용 전력수요가 크게 증가하고 있다. 그러나 기존 발전 설비의 노후화와 원자력 발전설비의 잦은 고장 등으로 전력 공급예비력이 급락하고 있다. 따라서, 에너지 절감 및 관리 대책이 절실히 요구되고 있다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2014-0086252호(특허문헌 1)에는 "전기 에너지 절감량 측정 방법 및 이를 적용한 에너지 관리 시스템"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 에너지 관리 방법은, 전기 에너지 사용기기에서의 에너지 사용을 제어하는 단계; 상기 제어 단계에 의한 전기 에너지 절감량을 산출하는 단계; 및 상기 산출단계에서 산출된 전기 에너지 절감량에 대한 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 전기 에너지 사용기기의 에너지 사용 제어 과정에 의한 전기 에너지 절감량을 산출할 수 있어, 에너지 관리 시스템에 의한 에너지 절감 효과를 파악할 수 있는 효과가 있겠으나, 에너지 절감 및 관리를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 방안을 구체적으로 제시하지는 못하고 있다.
본 발명은 이상과 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 에너지 소비 행태를 분석하고, 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 에너지 관리 시스템이 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 시스템 전체를 제어함으로써, 가정의 전력환경에 적합한 가정형 에너지 관리 시스템의 모델을 제시하고, 가정의 에너지 저감 환경 기반을 조성할 수 있는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템은,
일반 주택이나 아파트에 설비되어 있는 수배전반에 설치되며, 전압 및 전류 센서에 의해 측정된 전압 및 전류 데이터를 제공받아, 그를 바탕으로 전력을 계산 및 분석하는 전력 측정 및 분석 장치와;
상기 전력 측정 및 분석 장치에 의해 계산된 전력값 및 분석 데이터를 바탕으로 전력 소비 행태를 분석하는 에너지 분석 장치와;
내부에는 전력을 변환하기 위한 전력변환기가 설치되며, 상기 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어하는 에너지 관리 시스템; 및
상기 전력 측정 및 분석 장치, 에너지 분석 장치 및 에너지 관리 시스템과 인터넷을 통해 연결되며, 가정에서의 일정 시간대별 전력 현황, 각 분/배전반의 전력, 전압, 전류 및 이상 유무를 모니터링하여 실시간으로 화면에 표시하는 통합 모니터링 장치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 전력 측정 및 분석 장치는 3상 4선식 기반으로 3상 3선식, 단상 측정이 가능한 확장형 모듈 형태로 구성될 수 있다.
이때, 상기 전력 측정 및 분석 장치는 측정 전압 범위가 각 상전압 기준 최대 260V, 선간 전압 최대 450V, 측정 전류 범위가 각 상전류 기준 최대 400A를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 에너지 분석 장치는 미리 설정된 시간대별 전력 소비 행태를 분석할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 에너지 관리 시스템은 상기 전력변환기를 제어함에 있어서, 가정에서 소비되는 최대전력 시간대에 사용되는 전력의 일정 부분을 ESS(Energy Storage System) 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용함으로써 최대전력의 크기를 감소시키는 피크-커팅(peak-cutting) 방법으로 전력변환기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 에너지 관리 시스템은 가정에서 주로 소비되는 전력의 평균치를 구하고 이의 초과분을 ESS 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용하는 부하전력 평균화 방법으로 전력변환기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 에너지 관리 시스템은 태양광, 풍력, 연료전지, ESS 중 적어도 어느 하나의 신재생에너지를 이용하거나, 가정 생활에 필수적인 대기전력을 제외한 대기전력을 최소화함으로써 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 통합 모니터링 장치는 상기 전력 측정 및 분석 장치에 의해 수집된 측정 및 분석 데이터를 수신하여 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 미리 설정된 각종 지표를 연산하는 데이터 서버를 구비할 수 있다.
또한, 상기 통합 모니터링 장치는 각 모니터링 대상마다 이력관리 및 상태 모니터링을 수행하고, 데이터를 허용된 사용자 및 관리자에게 제공할 수 있다.
또한, 상기 통합 모니터링 장치는 전력 소비 현황을 일간, 주간, 월간 단위로 제공할 수 있다.
또한, 상기 통합 모니터링 장치는 피크 전력 감지, 대기 전력 감지와 같은 특정 이벤트를 감지하여 경보하는 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상기 통합 모니터링 장치는 모바일 단말기를 통해 상황을 파악할 수 있도록 하는 모바일 단말기용 모니터링 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 에너지 관리 시스템이 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 내장 전력변환기를 제어함으로써, 가정의 전력환경에 적합한 가정형 에너지 관리 시스템의 모델을 제시할 수 있고, 가정에서의 에너지 저감 환경 기반을 조성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템의 전력 측정 및 분석 장치의 시제품을 나타낸 도면이다.
도 3은 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 데이터 통신 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 5 내지 도 10은 통합 모니터링 장치의 다양한 웹 기반 서비스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템의 전력 측정 및 분석 장치의 시제품을 나타낸 도면이다.
도 3은 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 데이터 통신 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 5 내지 도 10은 통합 모니터링 장치의 다양한 웹 기반 서비스를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템(100)은 전력 측정 및 분석 장치(110), 에너지 분석 장치(120), 에너지 관리 시스템(130), 통합 모니터링 장치(140)를 포함하여 구성된다.
전력 측정 및 분석 장치(110)는 일반 주택이나 아파트에 설비되어 있는 수배전반에 설치되며, 전압 및 전류 센서에 의해 측정된 전압 및 전류 데이터를 제공받아, 그를 바탕으로 전력을 계산 및 분석한다. 여기서, 이와 같은 전력 측정 및 분석 장치(110)는 3상 4선식 기반으로 3상 3선식, 단상 측정이 가능한 확장형 모듈 형태로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 전력 측정 및 분석 장치(110)는 측정 전압 범위가 각 상전압 기준 최대 260V, 선간 전압 최대 450V, 측정 전류 범위가 각 상전류 기준 최대 400A를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 이상과 같은 수치 범위는 하나의 실시예를 나타낸 것으로 반드시 이와 같은 값으로 한정되는 것은 아니며, 전력 측정 및 분석 장치(110)가 적용되는 대상이나 상황에 따라 얼마든지 다른 값으로 설계변경될 수 있다.
에너지 분석 장치(120)는 상기 전력 측정 및 분석 장치(110)에 의해 계산된 전력값 및 분석 데이터를 바탕으로 전력 소비 행태를 분석한다. 이와 같은 에너지 분석 장치(120)는 미리 설정된 시간대별 전력 소비 행태를 분석할 수 있도록 구성될 수 있다. 물론 더 나아가 일별, 주별, 월별 전력 소비 행태를 분석할 수 있도록 구성될 수도 있다.
에너지 관리 시스템(130)은 내부에 전력을 변환하기 위한 전력변환기(130a)가 설치되며, 상기 에너지 분석 장치(120)에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기(130a)를 제어한다. 여기서, 이와 같은 에너지 관리 시스템(130)은상기 전력변환기(130a)를 제어함에 있어서, 가정에서 소비되는 최대전력 시간대에 사용되는 전력의 일정 부분을 ESS(Energy Storage System) 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용함으로써 최대전력의 크기를 감소시키는 피크-커팅(peak-cutting) 방법으로 전력변환기(130a)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 오후 1시에서 3시 사이의 소비전력이 500kWh일 때, ESS 및 신재생에너지원의 전력 200kWh를 공급함으로써, 실제 소비되는 전력의 최대점을 300kWh로 낮출 수 있는 것이다.
또한, 상기 에너지 관리 시스템(130)은 가정에서 주로 소비되는 전력의 평균치를 구하고 이의 초과분을 ESS 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용하는 부하전력 평균화 방법으로 전력변환기(130a)를 제어할 수 있다. 이는 예를 들면, 오전 8시에서 오후 6시 사이의 평균 소비전력이 300kWh일 때, ESS 및 신재생에너지원의 전력으로 300kWh를 초과하여 소비되는 구간에 전력을 공급하는 방식이다. 즉, 오후 1시에서 2시 사이에 500kWh를 소비할 때, 평균 소비전력 300kWh의 초과분 200kWh를 ESS 및 신재생에너지원의 전력으로 공급함으로써, 실제 소비되는 전력을 평균적으로 300kWh로 유지시키는 방식이다.
또한, 상기 에너지 관리 시스템(130)은 태양광, 풍력, 연료전지, ESS 중 적어도 어느 하나의 신재생에너지를 이용하거나, 가정 생활에 필수적인 대기전력을 제외한 대기전력을 최소화함으로써 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기 (130a)를 제어할 수 있다.
통합 모니터링 장치(140)는 상기 전력 측정 및 분석 장치(110), 에너지 분석 장치(120) 및 에너지 관리 시스템(130)과 인터넷을 통해 연결되며, 가정에서의 일정 시간대별 전력 현황, 각 분/배전반의 전력, 전압, 전류 및 이상 유무를 모니터링하여 실시간으로 화면에 표시한다. 이와 같은 통합 모니터링 장치(140)는 상기 전력 측정 및 분석 장치(110)에 의해 수집된 측정 및 분석 데이터를 수신하여 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 미리 설정된 각종 지표를 연산하는 데이터 서버(140a)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 통합 모니터링 장치(140)는 각 모니터링 대상마다 이력관리 및 상태 모니터링을 수행하고, 데이터를 허용된 사용자 및 관리자에게 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 통합 모니터링 장치(140)는 전력 소비 현황을 일간, 주간, 월간 단위로 제공할 수 있다. 또한, 상기 통합 모니터링 장치(140)는 피크 전력 감지, 대기 전력 감지와 같은 특정 이벤트를 감지하여 경보하는 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 상기 통합 모니터링 장치(140)는 모바일 단말기(예를 들면, 스마트폰, 노트북 PC 등)를 통해 상황을 파악할 수 있도록 하는 모바일 단말기용 모니터링 서비스를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템의 전력 측정 및 분석 장치의 시제품을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 전력 측정 및 분석 장치(110)는 전술한 바와 같이, 3상 4선식 기반으로 3상 3선식, 단상 측정이 가능한 확장형 모듈 형태로 구성될 수 있고, 측정 전압 범위는 각 상전압 기준 최대 260V, 선간 전압 최대 450V, 측정 전류 범위는 각 상전류 기준 최대 400A를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 연산장치는 DSP(예를 들면, DSP320F28335), 통신장치는 RS232, RS485, 아두이노, WiFi 등을 구비할 수 있고, 디스플레이 장치로는 TFT LCD 3.5인치, 저장장치로는 SD 카드로 각각 구성될 수 있다.
도 3은 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, DSP 보드(301)는 위의 도 2에서 설명한 전력 측정 및 분석 장치(110)를 의미하며, 도 2에서의 전력 측정 및 분석 장치(110)에서 출력된 값은 RS232C 통신을 통해 아두이노(Arduino Mega2560 R3)(302)에 입력된다. 입력된 데이터는 저장장치(RTC-SD Card Module)(303)에 저장되고, 또한 이것은 디스플레이 장치(TFT LCD Module)(304)를 통해 외부에서 확인이 가능하다. 또한, WiFi(ESP8266 WiFi Module)(305)를 통해 매 1분(설정에 따라 30초, 1분, 5분, 10분 가능)마다 데이터를 통합 모니터링 장치(140)의 데이터 서버(140a)로 전송하게 된다. 도 3에서 참조번호 306은 실시간 카운터(Real Time Counter; RTC)를 나타낸다.
도 4는 전력 측정 및 분석 장치와 통합 모니터링 장치의 데이터 서버 간 데이터 통신 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 도 3의 통신 시스템에서 RS232, RS485, 아두이노, WiFi 등의 통신 수단들과 RTC, LCD, SD 등을 설정한 후, RTC(306)로부터 시간을 읽기 시작한다(단계 S401, S402).
이상에 의해 일정 시간이 흐른 후, 데이터 저장 시간인지를 판별하여(단계 S403), 데이터 저장 시간이면 DSP(301)에서 데이터를 읽고, SD 카드(303)에 데이터를 저장하며, LCD(304)에 데이터를 표시한다(단계 S404∼S406). 또한, 상기 단계 S403의 판별에서 데이터 저장 시간이 아니면, 후술하는 단계 S407로 진행한다.
이후, DSP(301)는 통합 모니터링 장치(140)의 데이터 서버(140a)로 데이터를 전송할 시간인지를 판별하여(단계 S407), 전송할 시간이면 데이터 서버(140a)로 데이터를 전송한다(단계 S408). 그리고 전송할 시간이 아니면, 상기 단계 S402로 귀환한다.
한편, 도 5 내지 도 10은 통합 모니터링 장치의 다양한 웹 기반 서비스를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 5를 참조하면. 이는 수용가(또는 사용자)에게 제공되는 웹 서비스의 메인 화면으로, 이를 통해 각 분전반의 실시간 전력사용량, 실시간 총 전력사용량, 시간에 따른 각 분전반의 전력사용량 추이, 그리고 에너지 절감 방안 등을 확인할 수 있다.
도 6은 각 분전반별 상세 실시간 모니터링 화면이고, 도 7은 통합형 전력 사용량 실시간 모니터링 화면으로서, 개별적으로 설치된 분전반의 파라미터(전압, 전류, 전력 등)를 실시간 모니터링으로 제공하며, 이를 통해 시간대별 파라미터 변화 추이를 확인할 수 있다.
도 8의 (A)는 시간대별 파라미터 통계(일별 차트)이고, (B)는 각 분전반별 데이터 상세 자료(일별 차트)이다. 이를 통해 하루 동안의 시간대별 파라미터 변화와 각 분전반 별로 상세한 상황을 확보할 수 있다.
도 9의 (A)는 일별 전력 사용 통계(월간 차트)이고, (B)는 월별 전력 사용 통계(년간 차트)이다. 이를 통해 1개월 동안의 각 날마다, 그리고 1년 동안 각 달마다 전력 사용 상태를 비교하여 알 수 있다.
도 10의 (A)는 통합형 일별 전력 사용 통계(월간 차트)이고, (B)는 통합형 월별 전력 사용 통계(년간 차트)이다. 이를 통해 분전반 전체에 대해 1개월 동안의 각 날마다, 그리고 1년 동안 각 달마다 전력 사용 상태를 비교하여 알 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템은 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 에너지 관리 시스템이 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 내장 전력변환기를 제어함으로써, 가정의 전력환경에 적합한 가정형 에너지 관리 시스템의 모델을 제시할 수 있고, 가정에서의 에너지 저감 환경 기반을 조성할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템
110: 전력 측정 및 분석 장치 120: 에너지 분석 장치
130: 에너지 관리 시스템 130a: 전력변환기
140: 통합 모니터링 장치 140a: 데이터 서버
301: DSP 보드 302: 아두이노
303: 저장장치(SD 카드) 304: 디스플레이 장치
305: WiFi 306: 실시간 카운터(RTC)
110: 전력 측정 및 분석 장치 120: 에너지 분석 장치
130: 에너지 관리 시스템 130a: 전력변환기
140: 통합 모니터링 장치 140a: 데이터 서버
301: DSP 보드 302: 아두이노
303: 저장장치(SD 카드) 304: 디스플레이 장치
305: WiFi 306: 실시간 카운터(RTC)
Claims (12)
- 일반 주택이나 아파트에 설비되어 있는 수배전반에 설치되며, 전압 및 전류 센서에 의해 측정된 전압 및 전류 데이터를 제공받아, 그를 바탕으로 전력을 계산 및 분석하는 전력 측정 및 분석 장치와;
상기 전력 측정 및 분석 장치에 의해 계산된 전력값 및 분석 데이터를 바탕으로 전력 소비 행태를 분석하는 에너지 분석 장치와;
내부에는 전력을 변환하기 위한 전력변환기가 설치되며, 상기 에너지 분석 장치에 의해 분석된 에너지 소비 행태 데이터를 이용하여 대상 시설의 소비 전력을 저감하고 최적의 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어하는 에너지 관리 시스템; 및
상기 전력 측정 및 분석 장치, 에너지 분석 장치 및 에너지 관리 시스템과 인터넷을 통해 연결되며, 가정에서의 일정 시간대별 전력 현황, 각 분/배전반의 전력, 전압, 전류 및 이상 유무를 모니터링하여 실시간으로 화면에 표시하는 통합 모니터링 장치를 포함하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 전력 측정 및 분석 장치는 3상 4선식 기반으로 3상 3선식, 단상 측정이 가능한 확장형 모듈 형태로 구성된 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 전력 측정 및 분석 장치는 측정 전압 범위가 각 상전압 기준 최대 260V, 선간 전압 최대 450V, 측정 전류 범위가 각 상전류 기준 최대 400A를 측정할 수 있도록 구성된 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 에너지 분석 장치는 미리 설정된 시간대별 전력 소비 행태를 분석할 수 있도록 구성된 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 에너지 관리 시스템은 상기 전력변환기를 제어함에 있어서, 가정에서 소비되는 최대전력 시간대에 사용되는 전력의 일정 부분을 ESS(Energy Storage System) 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용함으로써 최대전력의 크기를 감소시키는 피크-커팅(peak-cutting) 방법으로 전력변환기를 제어하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 에너지 관리 시스템은 가정에서 주로 소비되는 전력의 평균치를 구하고 이의 초과분을 ESS 또는 신재생에너지원의 전력으로 사용하는 부하전력 평균화 방법으로 전력변환기를 제어하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 에너지 관리 시스템은 태양광, 풍력, 연료전지, ESS 중 적어도 어느 하나의 신재생에너지를 이용하거나, 가정 생활에 필수적인 대기전력을 제외한 대기전력을 최소화함으로써 에너지 절감을 수행하도록 상기 전력변환기를 제어하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 통합 모니터링 장치는 상기 전력 측정 및 분석 장치에 의해 수집된 측정 및 분석 데이터를 수신하여 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 미리 설정된 각종 지표를 연산하는 데이터 서버를 구비하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 통합 모니터링 장치는 각 모니터링 대상마다 이력관리 및 상태 모니터링을 수행하고, 데이터를 허용된 사용자 및 관리자에게 제공하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 통합 모니터링 장치는 전력 소비 현황을 일간, 주간, 월간 단위로 제공하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 통합 모니터링 장치는 피크 전력 감지, 대기 전력 감지와 같은 특정 이벤트를 감지하여 경보하는 서비스를 제공하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 통합 모니터링 장치는 모바일 단말기를 통해 상황을 파악할 수 있도록 하는 모바일 단말기용 모니터링 서비스를 제공하는 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190042849A KR20200120230A (ko) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190042849A KR20200120230A (ko) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200120230A true KR20200120230A (ko) | 2020-10-21 |
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ID=73034602
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190042849A KR20200120230A (ko) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 에너지 저감 환경 조성을 위한 지능형 가정 에너지 관리 시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20200120230A (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220144047A (ko) | 2021-04-19 | 2022-10-26 | 주식회사 인터포 | 숙박시설을 위한 지능형 객실 통합 관리시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140086252A (ko) | 2012-12-28 | 2014-07-08 | 전자부품연구원 | 전기 에너지 절감량 측정 방법 및 이를 적용한 에너지 관리 시스템 |
-
2019
- 2019-04-12 KR KR1020190042849A patent/KR20200120230A/ko unknown
Patent Citations (1)
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