KR101092423B1 - Outlet for smart grid - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 그리드 환경에서 현재 전기 가격에 따라 지능적으로 전력 공급을 제어하거나 현재 전기의 가격을 시각적인 수단을 이용하여 표시할 수 있는 기능을 구비한 스마트 그리드용 콘센트에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트은 적어도 하나 이상의 전기 소켓부가 구비된 콘센트에 있어서, 전기가격정보 제공장치와 통신 수단으로 접속되어 전기 가격 정보를 수신하는 가격정보통신부와, 상기 가격정보통신부로부터 수신된 전기 가격 정보를 시각적 형태로 표시하는 가격표시부를 포함한다.The present invention relates to an outlet for a smart grid having a function of intelligently controlling the power supply or displaying the current electricity price by visual means in a smart grid environment.
Such a smart grid outlet according to the present invention is an outlet having at least one electric socket, the price information communication unit for receiving electricity price information is connected to the electricity price information providing apparatus and communication means, and received from the price information communication unit It includes a price display for displaying the electrical price information in a visual form.
Description
본 발명은 전기 콘센트에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 스마트 그리드 환경에서 현재 전기 가격에 따라 자동으로 전력 공급을 제어하거나 현재 전기의 가격을 시각적인 수단을 이용하여 표시할 수 있는 기능을 구비한 스마트 그리드 기반의 콘센트에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrical outlet, and more particularly, smart having a function of automatically controlling the power supply according to the current electricity price in the smart grid environment or displaying the current electricity price using visual means Relates to a grid based outlet.
통상적으로 전기의 가격은 산업용, 농업용, 일반용 등 용도에 따라 가격 차이가 있고, 전기의 수요와 공급의 관계나 전기를 공급하는 공급자에 따라 가격이 달라지지는 않았다. In general, the price of electricity has a price difference according to industrial, agricultural, general purpose, etc., and the price did not vary depending on the supply and demand of electricity or the supplier of electricity.
그러나, 스마트 그리드(smart grid) 기술이 점차 보급되어 감에 따라 전기의 가격은 더 이상 고정된 것이 아니라, 전기의 수요와 공급의 관계, 전기를 공급하는 공급자 즉, 중앙 발전소, 지역 발전소, 아파트 단지내 발전소, 각 가정내 발전 시설 등에 따라 시시각각 변화하게 되었다.However, as smart grid technology becomes more widespread, the price of electricity is no longer fixed, but the relationship between demand and supply of electricity, suppliers of electricity, ie central power plants, regional power plants, apartment complexes. The power plant and power generation facilities in each household have changed every moment.
이러한 공급자에 따른 가격 차이는 이미 국내외에서 시범 단지를 구축하여 이러한 변동 요금제를 시범적으로 적용하여 전기 에너지의 유연한 요금 제도를 검증하고 있는 실정이다.The price difference by these suppliers has already established a demonstration complex at home and abroad to verify the flexible rate system of electric energy by applying such a variable rate plan as a pilot.
전기의 가격을 상기한 예와 같은 다양한 조건에 따라 시시각각 변화시키고, 이에 따라 전기 사용 요금을 과금하기 위해서는 먼저 시시각각 변화하는 전기 요금에 따라 과금을 할 수 있는 전기 계량기가 필요하며, 이를 위해 "스마트 미터기(smart meter)"가 개발되어 있다. 스마트 미터기는 종래의 전기 계량기를 대체하여, 시시각각 변화하는 전기 가격에 따라 사용자에게 과금할 전기 요금을 산정해주는 IT(Information Technology) 기술이 접목된 전기 계량기이다.In order to change the price of electricity according to various conditions such as the above example, and to charge electricity use charges accordingly, first, an electricity meter capable of charging according to the electricity charges that changes every time is required. (smart meter) "has been developed. The smart meter replaces a conventional electric meter, and incorporates an IT (Information Technology) technology that calculates an electric bill to be charged to a user according to an ever-changing electricity price.
대한민국 정부는 2020년까지 전국의 모든 전기 계량기를 스마트 미터기로 100% 교체하겠다고 발표하였다. 이와 같이 스마트 미터기의 보급에 서두르는 이유는 전기 수요에 따라 전기의 가격을 유연하게 변화시키면 에너지 수요 피크(peak)를 완화시킬 수 있고, 이로 인해 원자력 발전에 비해 전기 생산 비용이 상대적으로 높은 석유, 가스를 원료로 하는 화력 발전 또는 수력 발전의 의존도를 낮추어 궁극적으로 탄소 배출량을 줄이고 에너지 사용의 효율성을 제고하고자 하는 목적과, 에너지 수요 피크를 완화함으로써 화력 발전에 필요한 석유나 가스와 같은 원자재의 수입을 절감하기 위한 것이다.The Korean government has announced that by 2020, all electricity meters in the country will be replaced by smart meters. The reason for the rush to the spread of smart meters is to flexibly change the price of electricity according to the demand of electricity, thereby mitigating the peak of energy demand, which is why oil and gas have a relatively high electricity production cost compared to nuclear power generation. Its purpose is to reduce the dependence on coal-fired or hydropower as a raw material and ultimately reduce carbon emissions and improve the efficiency of energy use, and reduce imports of raw materials such as oil and gas for thermal power generation by alleviating peak energy demands. It is to.
이러한 정부의 의도가 반영되어 성공적으로 전기 에너지 사용량을 줄이기 위해서는 무엇보다 전기를 사용하는 사용자의 적극적인 참여가 필수적이다.In order to reflect the government's intentions in order to successfully reduce electric energy consumption, active participation of users who use electricity is essential.
예를 들면, 전기 사용량이 폭증하는 한여름 낮 시간대에 전력공급회사(예, 한국전력공사)는 전기 가격을 수요에 따라 올릴 것이며, 사용자는 상승한 가격에 따라 자발적으로 전기 사용량을 줄여야(예를 들면 불필요한 전등을 끄거나, 에어컨의 설정 온도를 조절함으로써) 정부가 의도하는 에너지 절약 및 저탄소 성장이라는 소기의 목적을 달성할 수 있게 되는 것이다.
For example, during a midsummer day when electricity usage is booming, the utility company (eg, Korea Electric Power Corporation) will raise the price of electricity on demand, and the user will have to voluntarily reduce the electricity usage according to the rising price. By turning off the lights or adjusting the set temperature of the air conditioner, the government's intended purpose of energy saving and low carbon growth can be achieved.
그러나 현재까지 제안된 기술은 하기와 같은 문제점을 가진다.However, the technology proposed to date has the following problems.
첫째 문제는 스마트 미터기를 종래의 전기 계량기를 대체하여 설치하여야 하는 것으로, 종래의 전기 계량기가 설치된 곳에 종래의 전기 계량기를 떼어내고 스마트 미터기를 설치하여야 하는 문제이다. 즉, 시시각각 변화하는 전기 가격을 전력공급회사로부터 수신하여 전기 요금을 산정하는 스마트 미터기는 옥외에 설치되는 것이 일반적이며, 실제로 실내에서 전기 제품을 사용하는 현장과는 동떨어진 곳에 위치하고 있다. 따라서, 스마트 미터기의 액정 디스플레이(LCD)에 현재 전기의 가격이 표시된다고 하더라도, 사용자가 옥외에 나가 이를 매번 확인하여 에너지 절감에 참여하기란 현실적으로 대단히 어렵다는 문제점이 있다. The first problem is that the smart meter should be installed in place of the conventional electric meter, the problem is to remove the conventional electric meter and install the smart meter where the conventional electric meter is installed. That is, a smart meter that calculates an electric charge by receiving electric power prices that vary from moment to time is generally installed outdoors, and is located far from the actual site where electric appliances are used indoors. Therefore, even though the current price of electricity is displayed on the liquid crystal display (LCD) of the smart meter, there is a problem that it is very difficult for the user to go out and check the energy every time and participate in energy saving.
이러한 문제점을 해결하고자 가정 내에 설치되어 있는 홈오토메이션 게이트웨이 또는 현재 전기 가격을 표시해주는 전용 단말기가 스마트 미터기로부터 현재 전기 가격을 수신하여 상기 홈오토메이션 게이트웨이 또는 전용 단말기의 화면에 출력시켜주는 방식이 제안되어 있다.In order to solve this problem, a method has been proposed in which a home automation gateway installed in a home or a dedicated terminal displaying a current electricity price receives a current electricity price from a smart meter and outputs it on a screen of the home automation gateway or dedicated terminal. .
그러나 이러한 홈오토메이션 게이트웨이나 전용 단말기도 거실에 설치되어 있는 것이 일반적이며, 전기 가격을 확인하기 위해 상기 홈오토메이션 게이트웨이나 전용 단말기가 있는 곳까지 가야 한다는 점에서 사용자가 시시각각으로 변화하는 전기 가격에 따라 전기 에너지 절감에 자발적으로 참여하기가 대단히 불편하다는 문제점이 있다.However, such a home automation gateway or a dedicated terminal is generally installed in a living room, and in order to check the price of electricity, the user must go to a place where the home automation gateway or a dedicated terminal is located. There is a problem that it is very inconvenient to voluntarily participate in energy saving.
둘째 문제는 스마트 미터기가 시시각각으로 변화하는 전기 가격을 전력공급회사로부터 수신하기는 하나 스마트 미터기는 변화하는 전기 가격에 따라 사용자에게 청구할 전기 요금을 산정하는 역할을 할 뿐, 이러한 가격 변화에 따라 부하장치에 공급되는 전력을 자동으로 제어(ON/OFF)하는 기능이 없다는 문제점이 있다. 스마트 미터기는 건물이나 가정으로 전력선이 인입되는 지점(주로 옥외)에 설치되기 때문에 각 부하장치로 입력되는 전력을 따로따로 제어하는 것이 불가능하기 때문이다.The second problem is that while the smart meter receives the electricity price from the electricity supplier, which changes every minute, the smart meter only calculates the electricity bill to be charged to the user according to the changing electricity price. There is a problem that there is no function to automatically control (ON / OFF) the power supplied to the device. Because smart meters are installed at the point where the power line enters the building or home (mainly outdoors), it is impossible to control the power input to each load device separately.
셋째 문제로, 스마트 그리드 기술이 완전히 보급되는 미래에는 각 전기 제품이 스스로 전기 가격을 인식하여 전기 가격에 따라 전력 사용량을 제어하는 기술을 내장하게 된다는 계획이 제시되어 있기는 하나, 이러한 방식으로 전기 가격에 따른 전력 사용을 제어하려면 기존에 만들어진 모든 가전제품을 스마트 그리드 기술이 내장된 제품으로 교체해야 한다는 문제점이 있다.Third, in the future when smart grid technology is fully deployed, there is a plan that each electric product will recognize the electricity price on its own and embed the technology to control the power usage according to the electricity price. In order to control the power usage of the system, there is a problem that all existing home appliances must be replaced with a product with smart grid technology.
전기 제품 자체를 스마트 그리드 기술이 내장된 제품으로 교체하는 방식으로 전기 에너지 수요를 제어하려면, 그러한 가전제품이 보급되는 데까지 많은 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 이러한 전기 제품의 교체 과정에서 불필요하게 많은 폐기물이 발생되고 새로운 전기 제품을 만들면서 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있다. 또한, 모든 전기 제품에 스마트 그리드 기술을 내장하려면 전기 제품의 제작 원가가 상승되는 문제점도 있다.
Controlling electrical energy demand by replacing electrical appliances themselves with products with smart grid technology not only takes time to spread, but also creates unnecessary waste during the replacement of these electrical appliances. There is a problem that pollutes the environment while making new electrical appliances. In addition, in order to embed smart grid technology in all electrical products, there is a problem in that manufacturing costs of electrical products are increased.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로써, 전기를 사용하는 사용자가 현재 전기의 가격을 바로 확인하고 현재 전기 가격에 따라 유연하게 전기 사용량을 조절하여 에너지 절감에 용이하게 참여할 수 있도록 전기 가격 표시 기능을 구비한 스마트 그리드용 콘센트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the above problems, the user using the electricity to immediately check the current price of electricity and flexibly adjust the amount of electricity according to the current electricity price to easily participate in energy saving It is an object of the present invention to provide an outlet for a smart grid having a price display function.
또한, 본 발명은 변화하는 전기 가격에 따라 전기를 사용하는 부하장치로의 전력 공급을 자동으로 차단하거나 차단을 해제할 수 있는 스마트 그리드용 콘센트를 제공하는 것이다.
In addition, the present invention is to provide an outlet for a smart grid that can automatically cut off or unblock the power supply to the load device using electricity in accordance with the changing electricity prices.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 그리드용 콘센트는, 외부의 전기가격정보 제공장치와 연계되며, 적어도 하나 이상의 전기 소켓부가 구비된 콘센트로서, (A) 상기 전기가격정보 제공장치와 통신 수단으로 접속되어 전기 가격 정보를 수신하는 가격정보통신부와 ; (B) ① 상기 가격정보통신부로부터 수신된 전기 가격 정보를 시각적 형태로 표시하는 가격표시부 또는 ② 상기 가격정보통신부로부터 수신한 전기 가격이 소정의 기준가격을 초과하면 전기 소켓부의 전력이 차단되게 하고, 상기 가격정보통신부로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하지 않으면 전기 소켓부가 통전되도록 하여 부하장치에 전력을 공급하는 전력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The smart grid outlet of the present invention for achieving the above object is connected to an external electrical price information providing apparatus, the outlet is provided with at least one or more electrical sockets, (A) the electrical price information providing apparatus and communication means A price information communication unit which is connected to a network and receives electricity price information; (B) ① price display unit for displaying the electric price information received from the price information communication unit in a visual form or ② when the electric price received from the price information communication unit exceeds a predetermined reference price, the power of the electrical socket unit is cut off, And an electric power control unit for supplying electric power to the load device by allowing the electric socket unit to be energized if the electric price received from the price information communication unit does not exceed the reference price.
보다 바람직하게는 상기 전력제어부를 통하여 부하장치에 전력 공급을 차단하기 전에 부하장치가 전력 차단에 대하여 대비할 수 있는 전력 차단 예고 신호를 부하장치로 전송하는 부하장치통신부와, 상기 가격정보통신부로부터 수신된 전기 가격이 기준가격을 초과하는 경우에는 이를 사용자에게 알리는 경고부를 더 포함하는 것이다.More preferably, before the power supply to the load device is cut off through the power control unit, a load device communication unit for transmitting a power cut-off notice signal to the load device that the load device can prepare for the power cut, and received from the price information communication unit If the electricity price exceeds the reference price is to further include a warning to notify the user.
또한 본 발명에서는, 외부 단말기와 통신하여 전기 가격정보 및 콘센트별 또는 콘센트의 소켓부마다의 전력제어정보를 전송하는 단말기통신부를 추가로 포함할 수 있다.
In addition, the present invention may further include a terminal communication unit for communicating with the external terminal to transmit power price information and power control information for each outlet or for each socket of the outlet.
본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트는 콘센트에 구비된 가격표시부로부터 전기 가격을 확인할 수 있어 사용자가 현재 전기의 가격을 옥외에 위치한 스마트 미터기나 거실에 위치한 홈오토메이션 게이트웨이까지 가서 확인하지 않고도 실제 부하장치를 연결하여 전기를 사용하는 콘센트에서 바로 현재의 전기 가격을 확인하거나 전기 가격 상승에 대한 경고를 받을 수 있게 되므로 현재 전기 가격에 따라 유연하게 전기 사용량을 조절하여 에너지 절감에 훨씬 용이하게 참여할 수 있는 효과가 있다.The smart grid outlet according to the present invention can check the electricity price from the price display unit provided in the outlet so that the user can check the actual load device without having to check the current electricity price to go to the smart meter located outdoors or the home automation gateway located in the living room. You can check the current electricity price or receive a warning about the rising price of electricity directly from an outlet that is connected to electricity, so you can flexibly adjust your electricity usage according to the current electricity price, making it easier to participate in saving energy. have.
또한, 전기 에너지의 수요와 공급의 관계에 의해 시시각각으로 변화하는 전기 가격에 따라 전기를 사용하는 부하장치로의 전력 공급을 자동으로 차단하거나 차단을 해제할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 이용하여 전기 자동차에 충전을 할 때에 사람이 전기 가격을 일일이 확인하여 전기 가격이 쌀 때에만 자동차에 전력선을 연결하여 충전을 하는 것이 아니라, 전기 가격이 평균 가격보다 일정치 이상 저렴할 때에만 전력이 공급되도록 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 설정해 놓으면, 자동으로 전기 가격이 저렴할 때에만 전기 자동차에 전력이 공급되어 충전을 할 수 있게 된다.In addition, according to the relationship between the supply and demand of electrical energy, there is an effect that can automatically cut off or unblock the power supply to the load device using the electricity in accordance with the electricity price that changes every time. That is, when a person charges an electric vehicle using the smart grid outlet according to the present invention, a person checks the electric price one by one and does not connect the power line to the vehicle only when the electric price is low, but the electric price is average. If you set the outlet for the smart grid according to the present invention so that the power is supplied only when a certain value is cheaper than the price, the electric vehicle is automatically supplied with electric power only when the electric price is low and can be charged.
또한, 시시각각으로 변화하는 전기 가격에 따라 자동으로 부하장치로 공급되는 전기 에너지 사용을 제어함으로써, 전기 에너지의 수요를 분산시키는 효과가 있다. 즉, 전기 에너지 수요 피크 시에는 전기 에너지를 생산함에 있어서 발전 비용이 저렴한 원자력 발전 뿐만 아니라, 석유나 가스를 이용한 화력 발전을 함께 가동을 하여야 하는데, 이는 전기 에너지의 생산 비용을 증가시키는 원인이 될 뿐만 아니라, 석유나 가스와 같은 원자재 수입 비용을 증가시키는 원인이 되기도 한다. 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트는 전기 에너지 수요 피크 시에 전기 가격과 연동되어 자동으로 전력 수요를 분산시킴으로써 이러한 전기 에너지의 생산 비용의 증가를 막고 원자재 수입 비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, by controlling the use of electrical energy that is automatically supplied to the load device in accordance with the ever-changing electricity prices, there is an effect of dispersing the demand of electrical energy. In other words, during peak demand for electric energy, not only nuclear power generation, which is inexpensive in producing electric energy, but also coal-fired power generation using oil or gas must be operated together, which causes an increase in the production cost of electric energy. Rather, it can increase the cost of importing raw materials such as oil and gas. The smart grid outlet according to the present invention has an effect of preventing the increase in the production cost of the electrical energy and reducing the raw material import cost by automatically distributing the power demand in conjunction with the electricity price at the peak of the electrical energy demand.
또한, 전기 가격에 따라 자동으로 전력의 공급을 차단 또는 차단 해제함으로써 전기 에너지 수요가 폭증함으로써 발생되는 정전 사고나 전기의 품질 저하를 사전에 방지할 수 있는 효과도 있다. 즉, 전기 수요가 감당하기 어려울 정도로 상승할 때 전기 가격을 올려 자동으로 부하장치로 공급되는 전력을 순차적으로 차단시킴으로써 전기의 소비를 줄여 불의의 정전 사고를 방지할 수 있게 된다. 예를 들면 전력 공급이 잠시 차단되어도 큰 영향이 없으면서도 전력 소비가 큰 전기 히터의 경우 전기 가격이 20% 이상 상승하면 전력을 차단하도록 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 이용하여 설정해 두었다고 하면, 전력 수요가 폭증할 때에 전력공급회사는 전기 가격을 적절히 상승시킬 것이며, 이 때 전기 히터에는 전력 공급이 자동으로 차단되어 국가 전체적으로 전력 수요량을 조절할 수 있게 되어 불측의 정전이 되는 사태를 피할 수 있게 되는 효과가 있다. In addition, by automatically blocking or unblocking the supply of power according to the price of electricity, there is also an effect that can prevent in advance the power failure or deterioration of the quality caused by the explosion of electrical energy demand. In other words, when the demand for electricity rises to such an extent that it cannot be handled, the electricity price is automatically raised to sequentially cut off the power supplied to the load device, thereby reducing the consumption of electricity and preventing an accidental power failure. For example, in the case of an electric heater having a large power consumption without a large effect even when the power supply is temporarily cut off, if the electric price rises by more than 20%, the power is set using the smart grid outlet according to the present invention to cut off the power. When demand surges, the electricity supplier will raise the price of electricity appropriately. At this time, the electric heater is automatically cut off, and the power supply can be regulated throughout the country, thereby avoiding an unexpected power outage. There is.
뿐만 아니라, 종래에 사용되던 모든 전기 제품을 스마트 그리드 기능이 내장된 제품으로 교체하지 아니하고 단지 종래의 콘센트를 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트로 교체하는 것만으로 전기 가격에 연동되어 자동으로 전력의 공급을 차단 또는 차단 해제를 할 수 있게 되는 효과가 있다. 따라서 많은 비용과 시간을 들이지 않고도 전기 에너지 수요 분산과 에너지 절감이라는 소기의 목적을 용이하게 달성할 수 있게 해주는 효과가 있다.
In addition, instead of replacing all conventional electrical appliances with products with a built-in smart grid function, only by replacing the conventional outlet with a smart grid outlet according to the present invention, the power supply is automatically supplied in connection with the electricity price. The effect is that you can block or unblock. Therefore, it is possible to easily achieve the desired purpose of distributing electric energy demand and saving energy without spending a lot of money and time.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 나타낸 블록도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 작동 방법을 나타낸 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 일예의 사시도로서 매설형 콘센트를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 다른 일예의 사시도로서, 멀티탭의 일예를 도시한 것이다. 1 is a block diagram showing an outlet for a smart grid according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart illustrating a method of operating an outlet for a smart grid according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of an example of an outlet for a smart grid according to the present invention, showing a buried outlet;
4 is a perspective view of another example of an outlet for a smart grid according to the present invention, showing an example of a multi-tap.
먼저, 본 발명에서 "콘센트"란, 전력선을 입력 단자에 결선하여 전력을 공급받아, 이 전력을 적어도 하나 이상의 소켓을 통하여 부하장치로 공급하기 위한 장치이고, 이는 멀티탭을 포함하며, "멀티탭"은 넓은 의미의 콘센트의 한 종류로 벽과 같은 지지물에 고정되거나 매입되어 설치되어 있는 콘센트 또는 다른 멀티탭에 플러그를 꽂아 적어도 하나 이상의 부하장치로 전력을 공급하기 위한 장치이다. First, in the present invention, the "outlet" is a device for supplying power by connecting a power line to an input terminal and supplying this power to a load device through at least one or more sockets, which includes a multi-tap, One type of outlet is a device for supplying power to at least one load device by plugging into an outlet or other power strip that is fixed or embedded in a support such as a wall.
멀티탭은 벽에 고정되거나 매입된 콘센트 또는 다른 멀티탭으로부터 원거리에 위치하는 부하장치로 전력을 공급하기 위하여 긴 전력연장선을 구비하고 있는 경우도 있으나 그렇지 않은 경우도 있다(예를 들면 T자형 멀티탭). 통상적으로 콘센트나 멀티탭은 다수의 부하장치를 연결할 수 있도록 다수의 소켓을 구비하는 것이 일반적이나, 본 발명의 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 콘센트 및 멀티탭이라는 용어는 적어도 하나 이상의 소켓을 구비한 모든 종류의 콘센트 및 멀티탭을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.Multi-taps may or may not have a long extension line for supplying power to a load device located remotely from a wall outlet or other power strip or other power strip (eg, a T-shaped multi-tap). In general, an outlet or a power strip generally includes a plurality of sockets for connecting a plurality of load devices, but the terms outlet and power strip used in the specification and claims of the present invention are all kinds having at least one socket. It should be understood that it includes an outlet and a power strip.
"콘센트"는 상술한 바와 같이 콘센트와 멀티탭은 통상적으로 설치되는 위치, 전력연장선 유무 등에 따라 세부적으로 구분되기도 하나, 광의적 측면에서는 동일한 기술적 사상을 실시한 장치로 볼 수 있다. 따라서 본 발명의 명세서 및 특허청구범위에서는 이 둘을 명확히 구분해야 할 특별한 이유가 없으므로 콘센트와 멀티탭을 통칭하여 "콘센트"로 표기한다.As described above, the outlet and the power strip may be classified in detail depending on the location where the power outlet and the power strip are normally installed, the presence or absence of a power extension line, and the like. Therefore, in the specification and claims of the present invention, there is no special reason for clearly distinguishing the two, so the outlet and the power strip are collectively referred to as "outlet".
콘센트의 "입력 단자"는 콘센트의 소켓에 연결된 부하장치로 전력을 공급하기 위하여 콘센트로 입력되는 전력선이 콘센트에 접속하는 부분으로, 콘센트의 경우에는 콘센트 내부에 전력선을 결선할 수 있는 단자가 있으며, 멀티탭의 경우에는 적어도 하나 이상의 부하장치를 연결할 수 있는 소켓부의 타측에 플러그가 존재하여 다른 콘센트로부터 전력을 공급받을 수 있도록 되어 있다. 이러한 내부 단자 및 플러그를 콘센트의 "입력 단자"로 표기한다.The "input terminal" of the outlet is a portion where the power line input to the outlet connects to the outlet to supply power to a load device connected to the outlet socket. In the case of the outlet, there is a terminal for connecting the power line inside the outlet. In the case of a power strip, a plug is present on the other side of the socket to which at least one load device can be connected so that power can be supplied from another outlet. These internal terminals and plugs are referred to as "input terminals" of the outlet.
"스마트 미터기(smart meter)"는 종래의 전기 계량기를 대체하여, 전력공급회사와 같은 유틸리티(utility)에서 현재 전기 가격 정보를 제공하는 서버와 유무선 통신 수단(CDMA, 광케이블, 전화선, 전력선 등)으로 연결되어 원격 검침 기능뿐만 아니라, 시시각각으로 변화하는 전기 가격을 수신하고 이에 따라 전기 사용 요금을 산정하는 기능을 가지고 있는 스마트 그리드 기술이 접목된 전기 계량기이다. 보통 스마트 미터기는 전면부에 전기 사용량과 현재 전기 가격을 액정 디스플레이(LCD)로 표기하는 기능을 가지고 있다.
A "smart meter" replaces a conventional electricity meter, a server that provides current electricity price information from utilities such as power companies and wired and wireless communication means (CDMA, optical cables, telephone lines, power lines, etc.). In addition to the remote meter reading function, it is a smart meter with smart grid technology that has the function of receiving the electricity price that changes every minute and calculates the electricity bill accordingly. Typically, smart meters have the ability to display electricity consumption and current electricity prices on a liquid crystal display (LCD) on the front panel.
이하 첨부된 도면과 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면과 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples. However, the drawings and the embodiments are only illustrative of the contents and scope of the technical idea of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited or changed. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on these examples.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 블록도이다.1 is a block diagram of an outlet for a smart grid according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 일 실시예의 본 발명의 스마트 그리드용 콘센트는 적어도 하나 이상의 전기 소켓부(100)가 구비된 콘센트에 있어서, 상기 전기 소켓부(100)와 연결되어 전기 소켓부(100)를 통해 공급되는 전력을 단속하는 전력표시단말기(10)를 포함하여 구성되고, 상기 전력표시단말기(10)는 전기가격정보 제공장치(20)와 통신 수단으로 접속되어 전기 가격 정보를 수신하는 가격정보통신부(11)와 ; 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신된 전기 가격 정보를 시각적 형태로 표시하는 가격표시부(12)를 포함하여 구성된 것이 특징이다. First, the smart grid outlet of an embodiment of the present invention is an outlet provided with at least one or more
본 발명을 구성하는 콘센트에 구비된 전기 소켓부(100)는 종래의 콘센트에도 존재하는 구성 요소로, 전력선의 전력을 전기 소켓부(100)에 삽입된 부하장치(200)의 플러그를 통해 부하장치(200)로 공급하는 기능을 하며, 전력선은 교류 전기일 수도 있으며 직류 전기일 수도 있다.
이러한 본 발명의 콘센트에 구성된 전력표시단말기(10)는 해당 콘센트를 통해 부하장치(200)에 공급되는 전기의 가격을 표시하는 수단으로 상기 전기가격정보 제공장치(20)는 시시각각으로 변화하는 전기의 가격을 스마트 그리드용 콘센트에 제공해주는 장치로서 예를 들면, 전력공급회사에서 관리하는 전기 가격 정보를 제공하는 서버 컴퓨터일 수도 있으며, 각 건물 또는 세대마다 존재하는 스마트 미터기일 수 있다. The
또한, 상기 전기 가격정보 제공장치(20)는 전기 가격 정보 제공 서버 컴퓨터나 스마트 미터기로부터 전기 가격 정보를 수신하여 이를 또 다른 장치로 중계하는 홈오토메이션 게이트웨이일 수도 있다. In addition, the electric price
전력공급회사에서 관리하는 전기 가격 정보를 제공하는 서버 컴퓨터나, 스마트 미터기, 홈오토메이션 게이트웨이 등은 처리 용량과 처리 속도면에서 차이가 있을 뿐 기본적으로 모두 디지털 정보의 처리, 저장, 전송 기능을 구비한 컴퓨터이므로 이러한 장치가 하기에서 설명하는 바와 같이 종래의 컴퓨터간 통신에 사용되는 다양한 통신 수단을 이용하여 상기 가격정보통신부(11)에 가격 정보를 전송하고, 이 가격 정보는 상기 가격표시부(12)에 표시되는 것이다. Server computers, smart meters, and home automation gateways, which provide electricity price information managed by the power supply company, differ in terms of processing capacity and processing speed, and are basically equipped with processing, storage, and transmission of digital information. Since the device is a computer, as described below, the price information is transmitted to the price
상기 가격정보통신부(11)는 다양한 유무선 통신수단에 의해 접속되어 정보를 교환할 수 있는 것으로 예를 들면, CDMA와 같은 셀룰러 무선 통신, 지그비(ZigBee)나 블루투스(Bluetooth)와 같은 근거리 무선 통신, 이더넷(Ethernet)과 같은 근거리 유선 통신, Wi-Fi와 같은 무선 통신, 전화선을 이용한 유선 통신, 전력선을 이용한 유선 통신(PLC; Power Line Communication) 및 이들과 균등한 통신 수단 또는 이들의 조합하여 이용할 수 있다. The price
특히, 상기 가격정보통신부(11)와 전기가격정보 제공장치(20)를 연결하는 통신수단으로 전력선 통신(PLC)을 이용하는 경우에는 전기가격정보 제공장치인 스마트 미터기와 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 접속하고 있는 전력선 자체를 통신 매체로 사용하기 때문에 스마트 미터기와 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트 간에 별도의 통신 선로를 구비하지 않아도 된다는 장점이 있다. In particular, when using the power line communication (PLC) as a communication means for connecting the price
또한, 통신 수단으로 무선 통신을 사용하는 경우에는 지그비를 이용하는 것이 바람직하다. 지그비를 상기 통신 수단으로 이용하는 경우 블루투스에 비해 통신이 가능한 거리가 길고, 블루투스에 비해 더 많은 장치가 동시에 통신이 가능하다는 장점이 있으며, Wi-Fi보다 제조 단가가 낮다는 장점이 있다. In addition, when using wireless communication as a communication means, it is preferable to use Zigbee. When Zigbee is used as the communication means, the communication distance is longer than that of Bluetooth, and more devices can simultaneously communicate with each other than Bluetooth, and the manufacturing cost is lower than that of Wi-Fi.
상기한 다양한 통신 수단을 이용하여 정보를 송수신하는 실시예는 당업자에게 널리 알려져 있는 주지 관용 기술이므로 더 상세한 설명은 생략한다.
Embodiments for transmitting and receiving information using the various communication means described above are well known conventional techniques well known to those skilled in the art, and thus will not be described in more detail.
상기 가격표시부(12)가 상기 가격정보통신부(11)를 통하여 수신된 전기 가격을 표시하는 방법은 상대적 전기 가격 표시 방법과 절대적 전기 가격 표시 방법이 있을 수 있고, 상대적 전기 가격 표시 방법은 표준 전기 가격에 대비하여 현재 전기 가격이 얼마나 비싸거나 싼지를 표시하는 방법을 의미하며, 절대적 전기 가격 표시 방법은 정확한 전기의 가격을 표기하는 방법을 의미한다. The
예를 들어, 상대적 전기 가격 표시 방법은 표준 전기 가격에 대비하여 20%가 저렴하다거나, 30원이 저렴하다는 식으로 현재 전기 가격을 표시할 수 있을 것이고, 절대적 가격 표시 방법으로는 현재의 전기 가격을 "200원/kWh"와 같은 정확한 가격으로 표시할 수 있을 것이다. For example, the relative electricity price display method may display the
이 때, 상대적 전기 가격 표시 방법에서 가격의 기준이 되는 표준 전기 가격이란 할인이나 할증이 되지 않은 전기의 가격을 의미하는 것으로, 상대적 전기 가격 표시 방법을 이용하여 현재 전기 가격을 표시할 때에는 가격정보통신부(11)를 통하여 전기 가격정보 제공장치(20)로부터 전기 가격을 수신할 때 현재 전기 가격뿐만 아니라, 기준이 되는 표준 전기 가격 정보도 함께 수신하는 것이 바람직하다. In this case, the standard electricity price, which is a price standard in the relative electricity price display method, means a price of electricity that is not discounted or surcharged. When the current electricity price is displayed using the relative electricity price display method, the Ministry of Information and Communication When receiving an electric price from the electric price
또는, 가격정보통신부(11)로부터 수신된 전기 가격을 소정의 기간 동안 소정의 간격(예를 들면 1시간 간격으로 24시간 동안)으로 샘플링하고 샘플링된 전기 가격의 평균을 구하여, 이를 표준 전기 가격으로 이용하는 것도 가능할 것이다.Alternatively, the electricity price received from the price
이러한 가격표시부(12)를 구성하는 수단으로는 발광다이오드(LED), 액정 디스플레이(LCD), FND(Flexible Numeric Display) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. At least one of a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), and a flexible numeric display (FND) may be used as a means for configuring the
먼저 발광 다이오드(LED)를 이용하여 가격표시부(12)를 구현하는 실시예를 설명하면, 발광 다이오드는 구체적인 문자를 표기할 수 없으므로 현재 전기 가격이 표준 가격과 10% 미만의 차이가 난다면 백색 LED를 점등하고, 현재 전기 가격이 표준 전기 가격보다 10% 이상 비싸다면 적색 LED를 점등하고, 현재 전기 가격이 표준 전기 가격보다 10% 이상 저렴하다면 녹색 LED를 점등하는 방식으로 사용자에게 전기 가격을 표시해줄 수 있도록 구성할 수 있다. First, an embodiment in which the
또 다른 방법으로는 다수의 LED 소자가 일렬로 배치되어 있는 LED 바 어레이를 이용하여 전기 가격에 따라 점등되는 LED 소자의 위치를 달리 함으로서 사용자에게 전기 가격의 상승 또는 하락 정도를 상대적으로 표시해줄 수 있을 것이다.Another method is to use a LED bar array in which a plurality of LED elements are arranged in a row to change the position of the LED elements that are turned on according to the electricity price so that the user can relatively indicate the increase or decrease of the electricity price. will be.
다음으로는 액정 디스플레이(LCD)를 이용하여 가격표시부(12)를 구현하는 실시예를 설명하면, LCD는 자유롭게 문자나 그래픽을 표현할 수 있으므로, 상기 가격정보통신부(11)를 통하여 전기 가격정보 제공장치(20)로부터 수신한 현재 전기 가격을 절대적 전기 가격 표시 방법으로 표시해줄 수 있을 것이다. Next, a description will be given of an embodiment of implementing the
예를 들어, 상기 가격정보통신부(11)를 통하여 수신한 현재 전기 가격이 1kWh당 200원이라면, LCD를 이용하여 "200원/kWh"라고 문자 형태로 표기해 줄 수 있을 것이다. 물론, LCD에도 현재 전기 가격을 문자 또는 그래픽을 이용하여 상대적 전기 가격 표시 방법으로 표시하는 것도 가능할 것이며, 절대적 전기 가격 표시 방법과 상대적 전기 가격 표시 방법을 병용하는 것도 가능할 것이다.For example, if the current electricity price received through the price
그 외의 가격표시부(12)를 구성할 수 있는 장치로 FND(Flexible Numeric Display; 일명 7-segment) 모듈을 이용할 경우에도 현재 전기 가격을 절대적 전기 가격 표시 방법(예를 들면 "200", "320" 등)으로 표시할 수도 있을 것이며, 상대적 전기 가격 표시 방법(예를 들면 "+30", "-20" 등)으로 표시할 수도 있을 것이다.If you use a flexible numeric display (FND) module as another device that can configure the
LED나 FND를 이용하여 가격표시부(12)를 구현할 때의 장점은, LED나 FND는 시인성(視認性)이 우수하고 전력 소비가 현저히 적다는 점이다. 또한, LCD를 이용하여 가격표시부(12)를 구현할 때의 장점은 전력 소비가 현저히 적을 뿐만 아니라 문자나 그래픽을 이용하여 전기의 가격을 자유로운 형식으로 표시해 줄 수 있다는 점이다.An advantage of implementing the
본 발명에 따른 가격표시부(12)는 상기에 예시한 특정 전자 소자(LED, LCD, FND 등), 특정 색상의 LED, LCD에 표기되는 특정 형식의 문구에 의하여 한정되는 것은 아니며, 상기 예시는 단지 가격표시부(12)의 실시예를 설명하기 위한 것에 불과하다. 상기한 설명과 같이 다양한 전자 소자(LED, LCD, FND 등)를 이용하여 시각적 형태로 정보를 표기하는 실시예는 본 발명이 속하는 전기, 전자 분야 및 임베디드 시스템 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있고 실시되고 있는 주지 관용 기술이므로 더 상세한 설명은 생략한다.
The
이러한 본 발명의 콘센트에 구비된 전력표시단말기(10)는 단순히 가격 정보만을 표시할 경우 절전의 효과가 적으므로 전력을 근본적으로 단속할 수 있는 스위칭 수단을 구비하는 것이 바람직하며, 이러한 스위칭 수단으로는 전력제어부(13)를 더 구비하고 있다. The
상기 전력제어부(13)는 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하면 전기 소켓부(100)가 단전되어 부하장치(200)에 전력이 차단하고, 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하지 않으면 전기 소켓부가 통전되어 부하장치에 전력이 공급되게 하는 전력 제어용 스위치의 역할을 한다. When the price of electricity received from the price
이러한 상기 전력제어부(13)는 도 1에 도시한 바와 같이, 전력선과 전기 소켓부(100) 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 전력선이 전력제어부(13)로 입력되고 전력제어부(13)에서 출력되는 전력이 전기 소켓부(100)로 접속되도록 하여 전기 소켓부(100)에 접속된 부하장치(200)로 공급되는 전력선의 전력 공급을 용이하게 제어할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 1, the
상기 전력제어부(13)는 전자석이나 반도체 등을 이용한 릴레이 소자를 이용하여 구현될 수 있다.
The
한편, 부하장치(200)가 컴퓨터 등의 전산 장비일 경우, 또는 사용자가 직접 통제하고 있는 장치인 경우 등, 부하장치(200)의 종류나 사용상태 등에 따라서는 전기 가격이 기준가격을 초과하더라도 강제적으로 전원을 차단하는 것을 방지해야 한다. 예를 들면, 컴퓨터 등의 경우 사용자가 의도하지 않은 상태에서 갑자기 전력 공급이 중단되면 데이터가 손상되는 등 많은 피해를 입게 된다. On the other hand, if the load device 200 is a computerized equipment such as a computer, or a device directly controlled by the user, such as the type or use state of the load device 200, even if the electricity price exceeds the reference price is compulsory To prevent the power off. For example, in case of a computer or the like, a sudden power supply interruption without the user's intention causes a lot of damage such as data corruption.
이러한 문제를 해결하기 위해 상기 전력표시단말기(10)에는 ① 상기 전력제어부(13)가 설치되지 않은 경우에는 "전기 가격이 기준가격을 초과하였다"는 취지의 정보(신호)를 사용자(또는 부하장치)에게 전송하며, ② 상기 전력제어부(13)가 설치되어 있는 경우에는 "전기 가격이 기준가격을 초과하였기에 소정시간 경과 후에 자동으로 전원을 차단하겠다"는 취지의 차단예고 정보(신호)를 부하장치(200)로 전송하는 부하장치통신부(14)를 추가로 구비할 수 있다. In order to solve this problem, when the
상기 부하장치통신부(14)는 ① 전기 가격이 상승하였음을 고지하여 사용자가 직접 전기사용을 줄일 수 있도록 하거나, ② 상기 전력제어부(13)를 이용하여 부하장치(200)로 공급되는 전력을 차단하기 전에 부하장치(200)로 곧 전력을 차단할 예정이니 이에 대비하라는 경고신호를 부하장치(200)로 전송하는 역할을 하는 것이다. The load
예를 들어, 전기 소켓부(100)에 접속된 부하장치(200)가 개인용 컴퓨터인 경우 갑자기 전력을 차단한다면 컴퓨터 하드웨어에 무리가 갈 뿐만 아니라, 작업중인 데이터나 파일 등이 망실될 수도 있다. 따라서 이러한 종류의 부하장치(200)의 경우에는 자동으로 전력을 차단할 것이 아니라 전기 가격정보를 사용자(또는 부하장치)에게 알림으로써 고가의 전기를 계속 그대로 사용할 것인지, 전기 소비량을 줄일 것인지(냉난방기 경우), 아니면 부하장치(200)의 사용을 중지할 것인지 여부를 사용자가 결정하게 하게 하는 것이다. 반면, 예를 들어 부하장치(200)가 세탁기나 전기자동차, 냉난방기 등일 경우에는 [전자처럼 할 수도 있지만] 전력을 차단하기 전에 미리 이에 대해 부하장치(200)에게 전력이 차단됨을 예고하여 자동으로 전원이 차단되도록 하거나, 사용자가 계속 부하장치(200)를 사용할 것인지를 결정하도록 하는 것이다.For example, in the case where the load device 200 connected to the
상기 부하장치통신부(14)와 부하장치(200)는 다양한 통신 수단으로 연결되어 통신을 할 수 있으며, 이러한 통신 수단의 예로는 이더넷, Wi-Fi, RS-232, USB, 블루투스, 지그비, 전력선 통신, TTL 레벨 통신 등이 있다. The load
예를 들어 부하장치(200)가 개인용 컴퓨터인 경우에 USB 케이블을 물리적인 통신 매체로 이용하여 개인용 컴퓨터로 전력 차단에 대한 예고 정보를 전송하고, 개인용 컴퓨터는 이 정보를 수신하여 사용자에게 전력 차단을 경고하고 작업중이던 파일을 하드디스크 등의 보조기억장치에 저장한 후 안전하게 컴퓨터를 종료하거나, 사용자로 하여금 작업계속 여부를 결정하게 함으로써 자료의 망실을 방지할 수 있을 것이다. For example, if the load device 200 is a personal computer, the USB cable is used as a physical communication medium to transmit a notice of power cutoff to the personal computer, and the personal computer receives this information to cut off the power to the user. It can prevent the loss of data by warning and saving the working file in auxiliary storage such as hard disk and shutting down the computer safely or by letting the user decide whether to continue working.
전자의 경우에는, 컴퓨터에는 상기 USB 케이블을 이용하여 전송되는 전력 차단 예고 정보를 수신하는 프로세스(process)가 부팅과 동시에 항시 실행되어 있어서, 상기 부하장치통신부(14)로부터 전력 차단에 대한 예고 정보가 수신되었을 때 곧바로 안전한 종료 과정을 수행하는 것이 바람직하다. In the former case, a process for receiving power cutoff notice information transmitted using the USB cable is always executed at the same time as booting, so that the notice information on power cutoff from the load
또한, 상기 부하장치(200)가 TTL 레벨 신호로 ON/OFF 가능한 전기 제품인 경우에는 부하장치통신부(14)와 부하장치(200)간의 통신 수단(160)으로 TTL 레벨 신호의 전달이 가능한 도선을 이용하여 TTL 신호를 전달함으로써 부하장치(200)를 OFF시킬 수 있을 것이고, 상기 부하장치(200)가 스마트 그리드 기술이 내장된 전기 제품인 경우에는 다양한 유무선 통신 수단으로 OFF 신호를 전달함으로써 부하장치(200)를 안전하게 OFF시킬 수 있을 것이다.In addition, when the load device 200 is an electrical product that can be turned on and off with a TTL level signal, a conductor capable of transmitting a TTL level signal to the communication means 160 between the load
전술한 바와 같이, 상기 부하장치통신부(14)를 통해 ① 단순히, 전기 가격이 상승하였음을 고지하거나, ② 전기 가격이 상승하였기에 소정시간 이후에 전기를 차단할 예정이니 이에 대비하라는 경고신호를 표시하기 위한 수단이 필요하다. As described above, through the load
즉, 본 발명의 콘센트를 구성하는 상기 전력표시단말기(10)는 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신된 전기 가격이 기준가격을 초과하는 경우에는 이를 사용자에게 알리는 경고부(15)를 구비하고 있다. That is, the
상기 경고부(15)는 상기 가격정보통신부(11)를 통하여 수신한 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 기준 가격을 초과한 경우 이를 사용자에게 경고하며, 이를 위해 시각적 수단, 청각적 수단 중 적어도 어느 하나 이상의 수단을 사용한다. The
사용자에게 전기 가격의 상승에 대한 경고를 하기 위한 소정의 기준가격은 여러 가지 방법으로 정해질 수 있으며, 예를 들면, 평균 전기 가격보다 10% 이상 가격이 상승한 경우에 경고를 할 수도 있을 것이며, kWh당 가격이 특정 수치(예를 들면 kWh당 200원)를 초과하는 경우에 경고를 할 수도 있을 것이다.The predetermined reference price to warn the user about the rise in electricity prices can be set in several ways, for example, if the price rises more than 10% above the average electricity price, kWh A warning may be given if the sugar price exceeds a certain value (eg 200 won per kWh).
사용자에게 전기 가격의 상승에 대해 경고할 때에 사용되는 시각적 경고 수단의 예를 들면, 발광 다이오드(LED)를 점등 또는 점멸할 수도 있을 것이며, LCD의 백라이트를 특정 색상으로 점등 또는 점멸함으로써 가격 상승에 대해 사용자에게 경고할 수 있을 것이다. 또한, 경고의 다른 방법으로는 LCD 화면 내에 특정 경고 문구(예를 들면 "전기 가격 상승 경고"와 같은 문구)를 표기하는 형태도 가능할 것이다. An example of a visual warning means used to warn a user about an increase in electricity prices may be to light or flash a light emitting diode (LED), and to increase or decrease the price by lighting or flashing the backlight of the LCD in a specific color. You will be able to warn the user. In addition, as another method of warning, it may be possible to display a specific warning phrase (for example, a phrase such as "electric price increase warning") in the LCD screen.
이러한 시각적 경고 수단은 먼 거리에서도 용이하게 인식할 수 있도록 시인성(視認性)이 우수한 색상(예를 들면 적색 또는 등색)을 이용하는 것이 바람직하다. It is preferable that such visual warning means uses a color (e.g. red or orange) with excellent visibility so that it can be easily recognized even from a long distance.
시각적인 수단을 이용하여 경고부(15)를 구현할 경우에 이 경고부(15)를 가격표시부(12)와 동일한 시각적 표시 수단을 공유하여 구현될 수도 있을 것이다. 상기한 예와 같이 LCD를 특정한 색상으로 점등 또는 점멸하거나 LCD에 특정 문구를 표시하는 경우가 그러한 예이다.When the
사용자에게 전기 가격의 상승에 대해 경고할 때에 사용되는 청각적 경고 수단의 예를 들면, 부저, 스피커 또는 이들과 균등한 수단을 이용하여 경고음을 발생시킬 수 있을 것이다. 이렇게 청각적 경고 수단을 이용할 때의 장점은 사용자가 경고수단을 항시 주시하고 있지 않더라도 청각을 이용하여 용이하게 전기 가격의 상승에 대한 경고를 받을 수 있는 장점이 있다. An audible warning means, such as a buzzer, a speaker, or equivalent means, may be used to alert the user of an increase in electricity prices. The advantage of using the auditory warning means that the user can easily be alerted to the increase in the price of electricity using hearing, even if the user is not always watching the warning means.
특히, 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 사용자의 시야에 용이하게 들어오지 않는 곳에 위치하는 경우에는 시각적 경고 수단보다 청각적 경고 수단이 더욱 바람직할 수 있을 것이다. 이러한 부저, 스피커 또는 이들과 균등한 수단을 이용하여 경고음을 발생시키는 실시예는 당업자에게 널리 알려진 주지 관용 기술이므로 더 상세한 설명은 생략한다.In particular, in the case where the outlet for the smart grid according to the present invention is located where it is not easily in view of the user, the auditory warning means may be more preferable than the visual warning means. Embodiments of generating a beep sound using such a buzzer, a speaker, or equivalent means thereof are well known and well known to those skilled in the art, and thus, further description thereof will be omitted.
상기 경고부(15)는 단순하게 전기 가격이 기준가격보다 높아진 것을 알리거나 또는 기 설정된 기준가격과 실제 전기가격을 모두 표시할 수 있으며, 전자의 경우에는 소리나 빛을 통해 단순히 알리는 수단으로 발광다이오드(LED)나 부져(BUZZER)가 사용될 수 있고, 후자의 경우에는 발광다이오드(LED), 액정 디스플레이(LCD), FND(Flexible Numeric Display) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. The
상기와 같이 구성된 본 발명의 콘센트를 구성하는 전력표시단말기(10)는 상기한 각 구성요소를 제어하고 논리, 산술 연산을 담당하는 중앙 제어부(16)를 구비하고 있다. The
상기 중앙 제어부(16)는 상기 각 부를 제어하며 논리, 산술 연산 기능을 담당하는 것으로서, 마이크로컨트롤러를 이용하여 구현되는 것이 바람직하며, 상기 각 부를 마이크로컨트롤러의 외부 장치용 입출력 핀에 연결하여 정보 교환 및 제어 기능을 수행할 수 있다.The
마이크로컨트롤러를 이용하여 중앙 제어부(16)를 구현하는 경우, 마이크로컨트롤러에 내장된 소프트웨어에 의해 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 제어되므로, 세부적인 기능을 필요에 따라 용이하게 변경, 조절 또는 설정할 수 있다는 장점이 있다.When the
예를 들면, 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 이용하여 전기 가격이 평균 가격보다 10% 이상 비쌀 때에만 전력을 차단해야 하는 상황이 있을 수 있으며, 다른 한편으로 전기 가격이 평균 가격보다 10% 이상 저렴할 때에만 전력을 사용해야 하는 상황이 있을 수 있고, 현재 전기 가격에 상관없이 항시 전력을 공급해야 하는 상황도 있을 수 있을 것이다. 이렇게 다양한 상황에 따라 마이크로컨트롤러 내에 내장된 소프트웨어만 상황과 요구에 맞도록 교체, 변경 또는 설정하면 하드웨어 자체를 재설계 또는 변경할 필요 없이 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.For example, there may be a situation in which the power is cut off only when the electricity price is 10% higher than the average price by using the outlet for the smart grid according to the present invention, and on the other hand, the electricity price is 10% or more than the average price. There may be situations where you need to use power only when it is inexpensive, and there may be situations where you need to supply power at all times, regardless of current electricity prices. According to these various situations, only the software embedded in the microcontroller can be replaced, changed, or configured to meet the situation and needs, and thus, there is an advantage of meeting various needs without having to redesign or change the hardware itself.
상기 전력표시단말기(10)는 콘센트와 분리되어 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 요지는 상기한 전력표시단말기(10)로 이를 기존의 콘센트의 일측에 설치할 수 있도록 콘센트와 분리하여 구성하거나 콘센트와 일체로 구성할 수 있다. The
또한, 다수의 전기 소켓부(100)가 구비된 콘센트의 경우 상기 전력제어부(13)를 각 전기 소켓부(100)마다 따로 설치할 수 있다.
In addition, in the case of an outlet having a plurality of
또 다른 일 양상에 따른 본 발명의 콘센트는 적어도 하나 이상의 전기 소켓부(100)가 구비된 콘센트에 있어서, 전기가격정보 제공장치(20)와 통신 수단으로 접속되어 전기 가격 정보를 수신하는 가격정보통신부(11)와 ; 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하면 전기 소켓부(100)가 단전되어 부하장치(200)에 전력이 차단되게 하는 전력제어부(13)만으로 구성될 수도 있다. According to another aspect of the present invention, an outlet of the present invention is an outlet provided with at least one or more
물론, 상기 전력제어부(13)는 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하지 않으면 전기 소켓부(100)가 통전되어 부하장치(200)에 전력이 공급되게 제어한다. Of course, the
이러한 전력제어부(13)는 상기에서 설명한 것과 동일한 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 작동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of operating an outlet for a smart grid according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 가격정보통신부(11)는 전기가격정보 제공장치(20)로부터 현재 전기 가격을 수신한다(S1). 이 때 현재 전기 가격 정보와 함께 표준 전기 가격 정보도 수신할 수 있으며, 가격표시부(12)는 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신된 현재 전기 가격을 시각적 수단을 이용하여 표시한다(S2). First, the price
상기 가격정보통신부(11)로부터 수신된 표준 전기 가격을 이용하여 현재 전기 가격이 평균 전기 가격과 대비하여 얼마나 비싸거나 저렴한지에 대한 정보도 함께 표기할 수도 있고, 상기 가격정보통신부(11)로부터 수신한 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 전기 기준가격을 초과하는지를 판단한다(S3). Using the standard electricity price received from the price
만약, 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 전기 기준가격을 초과하였다면, 경고부(15)는 시각적 수단, 청각적 수단 중 적어도 어느 하나의 수단을 이용하여 사용자에게 전기 가격 상승에 대하여 경고한다(S4). If the current electricity price exceeds a predetermined electricity reference price, the
부하장치통신부(14)는 부하장치(200)로 공급되는 전력을 차단하기에 앞서 전력 공급을 차단하겠다는 예고 정보를 부하장치(200)로 송신한다(S5). The load
전력 차단 예고 신호를 전송한 후, 부하장치(200)가 전력 차단에 대비할 수 있도록 소정의 시간 여유(예를 들면 5분)를 준 뒤, 전력제어부(13)는 부하장치(200)로 공급되는 전력을 차단한다(S6). After transmitting the power cutoff notice signal, the load device 200 gives a predetermined time allowance (for example, 5 minutes) to prepare for the power cutoff, and then the
만약 상기 S3 단계에서 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 전기 기준가격을 초과하지 않았다면, 전력제어부(13)는 부하장치(200)로의 전력 공급 차단을 해제한다(S7).
If the current electricity price in step S3 does not exceed the predetermined electricity reference price, the
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트의 서로 다른 예의 외관을 도시한 사시도로, 도 3에 도시한 콘센트는 벽과 같은 지지물에 고정 또는 매입되는 형태의 콘센트 또는 또 다른 콘센트의 소켓부에 접속되는 전력연장선이 구비되지 않은 것이고, 도 4는 전력연장선이 구비된 멀티탭에 대한 예시도이다. 3 and 4 are perspective views showing the appearance of different examples of the outlet for the smart grid according to the present invention, the outlet shown in Figure 3 is a socket of the outlet or another outlet of the type fixed or embedded in a support such as a wall It is not provided with a power extension line connected to the negative portion, Figure 4 is an illustration of a power strip provided with a power extension line.
단, 도 3, 도 4는 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트를 실시하고자 하는 당업자의 이해를 돕기 위한 예시 도면에 불과하며, 본 발명이 도 3, 도 4에서 도시한 특정 형상으로 한정되는 것은 아니며 당업자의 창작 능력에 따라 다양한 변형 실시예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.However, FIGS. 3 and 4 are merely exemplary drawings to help those skilled in the art to understand the outlet for the smart grid according to the present invention, and the present invention is not limited to the specific shapes shown in FIGS. 3 and 4. It should be understood that various modifications may be made depending on the creative capabilities of those skilled in the art.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 콘센트 또는 전력연장선을 구비하지 않은 멀티탭은 종래의 콘센트처럼 부하장치의 플러그를 삽입할 수 있는 적어도 하나 이상의 소켓부(214)를 구비하고 있으며, 콘센트로 입력되는 전력선은 도 3에 도시한 콘센트의 후면부의 입력 단자(미도시)로 접속되는 것으로 한다. Referring to FIG. 3, the power strip without an outlet or power extension line according to the present invention includes at least one or
도 3에 예시한 콘센트에는 LCD를 이용하여 가격표시부(213)가 구현되어 있어 가격정보통신부(11)를 통하여 전기가격정보 제공장치(20)로부터 수신한 현재 전기의 가격정보가 LCD에 표기되도록 하였다. In the outlet illustrated in FIG. 3, the
경고부(15)는 시각적 경고수단(211)과 청각적 경고수단(212)을 병용하여 구현되었다. 도 3의 시각적 경고수단(211)은 가격정보통신부(11)를 통해 수신한 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 기준 가격을 초과한 경우에 점등 또는 점멸하는 LED이며, 청각적 경고수단(212)은 가격정보통신부(11)를 통해 수신한 현재 전기 가격이 기 설정된 소정의 기준 가격을 초과한 경우에 경고음을 발생시키는 부저 또는 스피커이다. The
상기한 예와 같이 경고부(15)는 시각적 경고수단(211)과 청각적 경고수단(212)을 병용함으로써 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 사용자의 시야에 들어오지만 사용자로부터 먼 거리에 위치해 있는 경우에는 시인성이 우수한 색상의 LED를 이용하여 사용자가 전기 가격 상승에 대해 용이하게 인식할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 사용자와 근거리에 위치하지만 사용자의 시야에 들어오지 않는 곳에 위치하는 경우에도 경고음을 통해 사용자가 전기 가격 상승에 대해 용이하게 인식할 수 있는 효과가 있다. As described above, the
본 발명에 따른 스마트 그리드용 콘센트가 설치되는 현장의 특성이나 제조 단가를 고려하여 시각적 수단 또는 청각적 수단 중 어느 하나만 구비할 수도 있음은 자명한 사실이다. 또한, 도 3의 예에서 현재 전기 가격을 표시하기 위한 가격표시부(213)를 구성하는 LCD에 특정 문구를 이용하여 전기 가격 상승을 표기하거나, 특정 색상의 LCD 백라이트를 점등 또는 점멸함으로써 경고부(15)를 구현할 수도 있다는 사실 역시 당업자에게 자명하다.It is apparent that only one of the visual means and the audio means may be provided in consideration of the characteristics of the site where the outlet for the smart grid is installed or the manufacturing cost. In addition, in the example of FIG. 3, the LCD constituting the
도 4에 도시된 전력연장선의 일측에는 본 발명에 따른 스마트 그리드용 멀티탭(310)이 구비되어 있으며, 전력연장선의 타측(미도시)에는 다른 콘센트의 소켓부에 삽입하여 전력을 공급받을 수 있는 플러그(미도시)가 구비되어 있을 수 있다. One side of the power extension line shown in Figure 4 is provided with a multi-tap 310 for the smart grid according to the present invention, the other side (not shown) of the power extension line is inserted into the socket portion of the other outlet plug to receive power (Not shown) may be provided.
도 4에 예시한 멀티탭은 종래의 멀티탭과 같이 부하장치 또는 다른 콘센트를 연결할 수 있는 소켓부(314)를 적어도 하나 이상 구비하고 있으며, 도 3에 예시한 스마트 그리드용 콘센트와 같이 LCD를 이용하여 가격표시부(313)가 구성되어 있고, LED로 구성된 시각적 경고수단(311)과 부저 또는 스피커로 구성된 청각적 경고수단(312)을 이용하여 경고부(15)를 구현하였다. 이러한 각 부에 대한 상세한 설명은 도 3의 각 대응되는 부분과 동일하므로 생략한다.
The multi-tap illustrated in FIG. 4 includes at least one or
또한 별도로 도시하지는 않았지만, 또한 본 발명에서는, 외부 단말기와 통신하여 전기 가격정보 및 콘센트별 또는 콘센트의 소켓부마다의 전력제어정보를 전송하는 단말기통신부를 추가로 포함할 수 있음은 당연하다. 이를 통하여 사용자는 예컨대 옥내의 모든 부하장치에 대한 전기사용에 관한 사항을 확인할 수 있다. In addition, although not separately illustrated, the present invention may further include a terminal communication unit which communicates with an external terminal and transmits electric price information and power control information for each outlet or socket unit of the outlet. This allows the user to check, for example, the use of electricity for all load devices indoors.
상기 전력제어정보는 부하 장치로의 전력 공급 여부와 부하 장치에서 소비되는 전력량 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면 본 발명에 따른 콘센트의 전력제어정보를 홈오토메이션 게이트웨이로 전송하여 옥내의 모든 부하장치의 전력 제어 상태를 홈오토메이션 게이트웨이를 통하여 외부 단말기로 모니터링할 수도 있다. 나아가 전력제어정보를 스마트 미터기로 전송하고, 스마트 미터기는 다시 이 정보를 전력공급회사의 서버로 전송함으로써 전력공급회사는 옥내에서 사용중인 부하장치별 전력 사용 상태를 정확하게 파악하도록 할 수도 있다.The power control information may include information on whether power is supplied to the load device and power amount consumed by the load device. For example, the power control information of the outlet according to the present invention may be transmitted to the home automation gateway to monitor the power control state of all the indoor load devices to the external terminal through the home automation gateway. Furthermore, the power control information is transmitted to the smart meter, and the smart meter may transmit this information to the server of the power supply company so that the power supply company can accurately grasp the power usage status of each load device used indoors.
특히, 본 발명에 따른 콘센트의 소켓마다 부하 장치의 종류를 지정하고 상기 전력제어정보를 원격 단말기로 전송할 때에 부하 장치의 종류 정보를 함께 전송하는 것도 가능하며, 이 경우 부하 장치의 종류별로 소비되는 전력량을 정확히 통계할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 2개의 소켓을 구비한 콘센트의 경우 첫 번째 소켓에 연결된 부하 장치가 에어컨으로 설정되어 있다면, 단말기통신부는 첫 번째 소켓에서 에어컨으로의 전력 공급 여부, 소비 전력량 정보와 함께 부하 장치의 종류가 에어컨이라는 정보를 외부 단말기로 전송할 수 있는 것이다.
In particular, it is possible to designate the type of the load device for each socket of the outlet according to the present invention and to transmit the type information of the load device when transmitting the power control information to the remote terminal, in which case the amount of power consumed for each type of load device. There is an advantage that can accurately statistics. For example, in the case of an outlet having two sockets, if the load device connected to the first socket is set to an air conditioner, the terminal communication unit includes the type of the load device together with power supply information and power consumption information from the first socket. The air conditioner can transmit information to an external terminal.
10 : 전력표시단말기
11 : 가격정보통신부 12 : 가격표시부
13 : 전력 제어부 14 : 부하장치통신부
15 : 경고부 16 : 중앙 제어부
20 : 전기가격정보 제공장치
210, 310 : 콘센트
211, 311 : 시각적 경고수단 212, 312 : 청각적 경고수단
213, 313 : 가격표시부 214, 314 : 소켓부
100 : 전기 소켓부
200 : 부하장치
310 : 스마트 그리드용 멀티탭10: power display terminal
11: Price Information Communication Department 12: Price Display
13
15: warning unit 16: central control unit
20: Electric price information providing device
210, 310: outlet
211, 311: visual warning means 212, 312: audio warning means
213, 313:
100: electric socket
200: load device
310: Multi-tap for Smart Grid
Claims (10)
(A) 상기 전기가격정보 제공장치와 통신수단으로 접속되어 전기 가격 정보를 수신하는 가격정보통신부; 및
(B) 상기 가격정보통신부로부터 수신한 전기 가격과 기준가격을 비교하여 부하장치로의 전력을 연결하거나 차단하는 전력제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
An outlet connected with an external electricity price information providing device and having at least one electric socket part.
(A) a price information communication unit connected to the electricity price information providing device through a communication means to receive electricity price information; And
(B) a power control unit for connecting or disconnecting power to the load device by comparing the electricity price received from the price information communication unit with the reference price;
Smart grid outlet for comprising a.
상기 가격정보통신부로부터 수신된 전기 가격 정보를 시각적 형태로 표시하는 가격표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method of claim 1,
Smart grid outlet, characterized in that it further comprises a price display unit for displaying the electric price information received from the price information communication unit in a visual form.
상기 전력제어부는 상기 가격정보통신부로부터 수신한 전기 가격이 기준가격을 초과하지 않으면 전기 소켓부가 통전되어 부하장치에 전력이 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method according to claim 1 or 2,
The power control unit is a smart grid outlet, characterized in that the electric socket is energized so that power is supplied to the load device if the electric price received from the price information communication unit does not exceed the reference price.
상기 전력제어부를 통하여 부하장치에 전력 공급을 차단하기 전에 부하장치가 전력 차단에 대하여 대비할 수 있는 전력 차단 예고 신호를 부하장치로 전송하는 부하장치통신부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method according to claim 1 or 2,
Smart grid outlet, characterized in that it further comprises a load device communication unit for transmitting a power cut-off notice signal to the load device that the load device can be prepared for the power cut off before the power supply to the load device through the power control unit. .
상기 가격정보통신부로부터 수신된 전기 가격이 기준가격을 초과하는 경우에는 이를 사용자에게 알리는 경고부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method according to claim 1 or 2,
Smart grid outlet, characterized in that it further comprises a warning unit for notifying the user when the price of electricity received from the price information communication unit exceeds the reference price.
상기 경고부는 전기 가격 상승에 대한 정보를 사용자가 시각 또는 청각으로 확인할 수 있게 하기 위한 시각적 또는 청각적 경고수단인 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method of claim 5, wherein
The warning unit is a smart grid outlet, characterized in that the visual or auditory warning means for enabling the user to visually or auditory information about the rise in electricity prices.
상기 통신수단은 지그비(zigbee), 전력선 통신(PLC) 중 어느 하나임을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method according to claim 1 or 2,
The communication means is a zigbee (zigbee), the outlet for a smart grid, characterized in that any one of power line communication (PLC).
상기 전력제어부는 전기 소켓부마다 따로 설치됨을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method of claim 2,
The power control unit is a smart grid outlet, characterized in that installed separately for each electrical socket.
상기 전력제어부는 전기 소켓부마다 따로 설치됨을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.
The method of claim 3, wherein
The power control unit is a smart grid outlet, characterized in that installed separately for each electrical socket.
외부 단말기와 통신하여 가격정보 및 콘센트별 또는 콘센트의 소켓부마다의 전력제어정보를 전송하는 단말기통신부를 추가로 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드용 콘센트.The method according to claim 1 or 2,
Smart grid outlet, characterized in that it further comprises a terminal communication unit for communicating with the external terminal to transmit power information for each price and the socket portion of the outlet or outlet.
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