냉장고 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING REFRIGERATOR AND METHOD THE SAME}

본 발명은 냉장고를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 장치로부터 수신된 전력 정보를 이용하여 냉장고를 절전 운전할 수 있고, 상기 외부 장치와 연결된 타 가전기기도 절전 운전할 수 있도록 한 냉장고 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품, 음료 등과 같은 저장물을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로서, 보관하고자 하는 저장물의 종류에 따라 냉동 또는 냉장하여 보관하게 된다.

냉장고는 내부에 구비된 압축기의 구동에 의해 동작된다. 냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급되고, 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.

최근 들어, 냉장고의 수요자 사이에서는 전통적인 냉각 효율에 대한 요구뿐 만 아니라, 생활 수준의 향상에 따라 변화된 다양하고 많은 저장물의 저장이 가능하도록 저장공간의 활용 효율이 큰 냉장고에 대한 요구가 증가하고 있으며, 또한, 사용자의 편리성이 향상시키는 다양한 기능의 추가에 대한 요구가 증가하고 있다.

상기와 같은 냉장고는 전기 에너지를 소비하기 때문에 사용자에 전력 소비량이나 전기요금은 민감한 문제이다. 최근에는 에너지 소비가 증가함에 따라 더욱 많은 에너지원의 개발 및 에너지 발전이 필요하게 되었다. 그러나, 상기 에너지를 발전함에 따라 온실가스를 다량으로 배출하게 되어 지구 온난화 등의 환경 문제가 대두되고 있다. 또한, 온실가스, 특히 이산화탄소의 배출을 줄이기 위해 원자력, 연료전지뿐만 아니라, 풍력, 태양광, 태양열, 지력, 조력, 수력 등의 대체 에너지원의 개발이 진행되고 있다. 이와 더불어, 기존 전력망에 IT 기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고자 하는 차세대 전력망, 즉 스마트 그리드(Smart Grid) 개념이 도입되었다.

종래 기술에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은 냉장고 운전시에 절전 정보 및 운전 정보를 제공받지 못함으로써 냉장고의 이용 효율이 감소하는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은 에너지를 발전하는 에너지원에서의 온실가스 배출량을 고려하지 아니함으로써, 지구 온난화 등의 환경 문제에 대처하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉장고 사용 시에 전력 정보를 제공하는 냉장고 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 합리적이고 효율적인 냉장고 운전을 수행할 수 있도록 하고, 타 가전기기의 현재 운전 상태를 표시함으로써 절전을 고려할 수 있도록 한 냉장고 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 냉장고의 동작에 따른 소비전력, 에너지원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 냉장고 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 사용자 등이 절전을 고려할 수 있도록 한 냉장고 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치는, 냉장고의 제어 명령을 입력받는 입력유닛과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 통신유닛과, 상기 제어 명령을 근거로 냉장고를 운전하고, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 메시지를 생성하는 제어유닛과, 상기 생성된 메시지를 표시하는 출력유닛을 포함하여 구성된다. 상기 전력 정보는, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치는, 냉장고 내외의 복수의 상태들을 검출하는 검출유닛을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어유닛은, 상기 전력 정보와 상기 상태들을 근거로 냉장고의 소비전력 및 전기요금을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛은, 상기 검출된 상태들과, 상기 산출된 소비전력 및 전기요금을 더 표시한다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치에 있어서, 상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함한다. 여기서, 상기 제어유닛은, 상기 전력 정보를 근거로 온실가스배출량을 더 산출하고, 상기 출력유닛은, 상기 산출된 온실가스배출량을 더 표시한다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치에 있어서, 상기 외부 장치는, 홈서버, 스마트 미터, 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치이고, 상기 유무선 통신 방식은, 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 중 하나 이상의 통신 방식이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 단계와, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 메시지를 생성하는 단계와, 상기 생성된 메시지를 표시하는 단계를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 전력 정보는, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보이다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 냉장고 내외의 복수의 상태들을 검출하 는 단계를 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 방법은, 상기 전력 정보와 상기 상태들을 근거로 냉장고의 소비전력을 산출하는 단계와, 상기 소비전력을 근거로 전기요금을 산출하는 단계를 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 방법은,상기 검출된 상태들과, 상기 산출된 소비전력 및 전기요금을 표시하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 냉장고에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하고, 상기 제어 방법은, 상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은, 냉장고 운전시에 전력 정보를 제공함으로써 합리적으로 운전 효율을 향상시키고, 절전을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보를 유무선통신 수단을 통해 제공함으로써 절전할 수 있도록 하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은, 냉장고 및 가전기기의 동작에 따른 소비전력, 입력 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써 냉장고 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가 스, 또는 전기요금에 관하여 절전을 고려할 수 있도록 하는 장점이 있다.

본 발명에 따라 전력 수요를 분산시킬 수 있고, 피크 전력을 줄임으로써 스마트 그리드의 구축 및 전체 에너지 절감에 이바지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치를 구비한 냉장고는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 저장공간이 구비되는 본체(100)와, 하나 이상의 도어(210)를 구비하고, 저장물을 냉장 보관하는 냉장실(200)과, 하나 이상의 도어(310)를 구비하고, 저장물을 냉동 보관하는 냉동실(300)을 구비한다. 또한, 냉장고 종류에 따라 상기 냉장실 도어(210)에 구비되고, 저장물을 용이하게 꺼내거나 넣을 수 있는 홈바(600)와, 냉동실도어(310) 전면에 구비되는 디스펜서(Dispensor, 700)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 냉장고의 제어 명령을 입력받는 입력유닛(440)과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 통신유닛(420)과, 상기 제어 명령을 근거로 냉장고를 운전하고, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 메시지를 생성하는 제어유닛(430)과, 상기 생성된 메시지를 표시하는 출력유닛(450)을 포함하여 구성된다. 상기 전력 정보는, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보이다.

이때, 상기 전력 정보 중 상기 전기요금시간대 정보는 일반 시간대와 피크 시간대에 관한 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함한다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 시간 정보는 현재 시각 정보를 포함하는데, 현재 시각 정보를 개개의 냉장고에 알림으로써 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다. 또한, 상기 전기요금 정보는 각 시간대에 따른 전기요금율을 포함하고, 상기 전기요금율을 냉장고에 제공함으로써 역시 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다. 또한, 상기 전력 정보는 상기 외부 장치와 연결된 타 가전기기로부터 전송된 소비전력 정보를 포함한다. 이에 따라, 상기 냉장고 제어 장치는 가정 내에 설치된 전체 가전기기의 소비전력을 사용자 등에게 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치는, 냉장고 내외의 복수의 상태들을 검출하 는 검출유닛(460)을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어유닛(430)은, 상기 전력 정보와 상기 상태들을 근거로 냉장고의 소비전력 및 전기요금을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛(450)은, 상기 검출된 상태들과, 상기 산출된 소비전력 및 전기요금을 더 표시한다.

또한, 상기 냉장고 제어 장치는, 외부 전원과 연결되어 냉장고 내로 전력을 공급하는 전원유닛(410)과, 상기 제어유닛의 제어 신호에 따라 압축기, 증발기, 제상 히터 등의 냉장고 내에 구비된 부하를 구동하는 구동유닛(480)을 더 포함하여 구성된다.

상기 전원유닛(410)은 상기 외부 전원, 즉 상용 교류 전원을 입력받아 냉장고 및 냉장고 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 전원유닛(410)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 전력 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터 등의 변압 유닛을 이용하여 냉장고 및 냉장고 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다.

상기 검출유닛(460)은, 상기 냉장고 내에 구비된 하나 이상의 저장공간 내의 온도를 검출하는 하나 이상의 고내 온도 검출유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 고내 온도 검출유닛은 냉장실 내의 온도를 검출하는 냉장실 온도 검출유닛과, 냉동실 내의 온도를 검출하는 냉동실 온도 검출유닛을 포함한다. 또한, 냉장실 또 는 냉동실이 복수개인 경우에는 복수의 고내 온도 검출유닛을 각각 설치 가능하고, 각각의 냉장실 또는 냉동실 내에 복수의 고내 온도 검출유닛을 설치할 수 있다. 또한, 상기 검출유닛(460)은 상기 냉장고 고외의 온도, 즉 실내온도를 검출하는 고외 온도 검출유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 검출유닛(460)은 상기 냉장고 내에 구비된 하나 이상의 저장공간 내에 저장된 저장물의 높이를 검출하는 하나 이상의 높이 검출유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 높이 검출유닛(미도시)은 냉장실(200) 또는 냉동실(300) 각각에 설치될 수 있다. 또한, 냉장실 또는 냉동실이 복수개인 경우에는 각각의 냉장실 또는 냉동실 내에 복수개의 높이 검출유닛을 설치할 수 있으며, 각 실에 복수개의 칸이 형성되어 있는 경우에는 마찬가지로 각 칸에 복수개의 높이 검출유닛을 설치할 수 있다. 상기 높이 검출유닛으로는 발신기와 수신기를 구비한 한 쌍의 적외선 센서, 초음파 센서 등을 이용할 수 있으며, 이를 통해 발신기에서 발신된 신호가 수신기에 수신되는지 여부를 판단함으로써 저장물의 높이를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 상기 검출유닛(460)은 문의 개폐를 감지하는 센서(Sensor)(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 검출유닛(460)은 냉장고 자체에서 발생하는 이산화탄소 등의 온실가스를 감지하는 가스 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 검출유닛(460)은 상기 냉장고를 구동하는 압축기의 구동 주파수를 검출하는 주파수 검출유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제어유닛(430)은 상기 주파수 검출유닛(미도시)으로부터 입력된 구동 주파수를 근거로 압축기 구동에 필요한 소비전력을 연산할 수 있고, 이를 토대로 냉장고에서 소비되는 소비전력을 산출한다. 상기 검출유닛(460)은 상기 냉장고를 구동하는 압축 기에 인가되는 전압 또는 전류의 변화를 검출하는 전압 검출유닛 또는 전류검출유닛을 더 포함할 수 있고, 상기 제어유닛(430)은 상기 검출된 전압 또는 전류를 근거로 냉장고에서 소비되는 소비전력 및 전기요금을 산출할 수 있다.

상기 통신유닛(420)은 상기 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어 상기 전력 정보를 수신하는데, 상기 유무선 통신 방식은 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다. 또한, 상기 통신유닛(420)은 냉장고의 전력 요구량, 전기요금, 온실가스 배출량 등의 정보를 상기 유무선 통신 방식을 통해 외부에 전송할 수 있다.

사용자 등은 상기 입력유닛(440)을 통해 냉장고의 제어 명령을 입력한다. 예를 들어, 상기 제어 장치는 상기 입력유닛(440)을 통해 냉장 온도 설정 명령, 냉동 온도 설정 명령, 제상 명령, 급냉 명령 등의 제어 명령을 입력받는다.

상기 출력유닛(450)은, 상기 통신유닛(420)을 통해 수신된 전력 정보를 근거로 하여 상기 제어유닛(430)을 통해 생성된 하나 이상의 메시지를 표시한다. 예를 들어, 상기 출력유닛(450)은 현재 시각, 전기요금시간대, 현재 소비전력, 현재 전기요금, 일정 기간의 소비전력 통계, 일정 기간의 누적 전기요금 등의 정보를 데이터 형식이나, 그래프 형식 등으로 표시할 수 있다. 아울러, 상기 외부 장치와 연결된 가정 내의 다른 가전기기에서의 소비전력 및 전기요금을 동시에 출력할 수 있다. 또한, 상기 출력유닛(700)은 상기 입력유닛(440)을 통해 입력된 제어 명령과 상기 제어 명령에 따른 냉장고의 상태 변화를 표시할 수 있다. 또한, 상기 출력유닛(450)은 상기 검출유닛(460)을 통해 검출된 복수의 상태 중 하나 이상의 정보를 표시할 수 있다. 상기 출력유닛(450)은 상기 제어유닛(430)을 통해 산출된 소비전력 및 전기요금을 더 표시할 수 있다. 상기 출력유닛(450)으로 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 디스플레이 소자를 사용하는 경우, 상기 출력유닛(450)은 상기 디스플레이 소자의 색 변환이나, "PEAK TIME"을 표시함으로써 전기요금시간대 정보를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치는, 상기 전력 정보와, 상기 제어 명령, 및 상기 상태 변화 등을 저장하는 저장유닛(470)을 더 포함하여 구성된다. 즉, 상기 저장유닛(470)은 상기 통신유닛(420)을 통해 수신된 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 등을 저장하고, 이를 제어유닛(430)의 제어 신호에 따라 상기 출력유닛(450)을 통해 표시하도록 한다. 또한, 상기 저장유닛(470)은 상기 입력유닛(440)을 통해 입력된 제어 명령 및 이에 따른 냉장고 운전 상태 정보를 저장할 수 있고, 상기 검출유닛(460)을 통해 검출된 상태 정보들을 저장할 수 있다.

상기 구동유닛(480)은 상기 제어유닛(430)으로부터 제어 신호를 입력받아 냉장고 운전에 필요한 부하들을 구동한다. 예를 들어, 상기 구동유닛(480)은 압축기를 구동하여 냉장고의 내부로 냉기를 공급하고, 이러한 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급된다. 이렇게 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다. 또한, 상기 구동유닛(480)은 상기 증발기를 구동하여 저압, 저온의 액체 냉매 가 주변의 열을 흡수하여 저압, 고온의 기체 냉매가 되고, 흡수된 열이 기화되도록 한다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 장치에 있어서, 상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함한다. 이때, 상기 제어유닛(430)은, 상기 전력 정보를 근거로 예상 전기요금 및 온실가스배출량을 산출할 수 있다. 상기 출력유닛(450)은, 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 예상전기요금, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시한다. 또한, 상기 제어유닛(430)은 상기 산출된 예상 소비전력을 근거로 냉장고에 공급되는 에너지원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 에너지원에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 에너지원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 에너지원에 따른 온실가스지수, 예를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다. 또한, 상기 저장 유닛(470)은 에너지원의 종류에 따른 상기 온실가스지수 및 그에 따른 전기요금테이블을 미리 저장하고, 상기 제어 유닛(430)은 이를 읽어 들여 상기 연산된 예측전력량에 상응하여 산출되는 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치의 출력유닛을 통한 표시 동작을 설명한다.

도 3(a)를 참조하면, 상기 출력유닛(450)은 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설 정 온도(2℃), 및 현재 소비전력(8.02kWh)을 표시한다. 도 3(b)를 참조하면, 상기 출력유닛(450)은 역시 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설정 온도(2℃)를 표시하고, 소비전력의 추이를 그래프를 통해 표시한다. 도 3(c)를 참조하면, 상기 출력유닛(450)은 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설정 온도(2℃)를 표시하고, 일일 평균 소비전력(6.05kWh)를 표시한다. 도 4를 참조하면, 상기 출력유닛(450)은 냉장고 자체의 소비전력(32kWh)과, 이에 따른 전기요금(6,200원)과 함께 연결된 타 가전기기 전체의 소비전력(123kWh)과, 이에 따른 전기요금(20,150원)을 동시에 표시할 수 있다. 물론 상기 출력유닛(450)은 개별 가전기기의 소비전력 및 전기요금을 표시할 수 있다. 또한, 상기 출력유닛(450)은 상기 통신유닛(420)을 통해 수신된 전력 정보, 예를 들어 피크 시간대 정보(15:00-18:00)를 표시한다. 또한, 상기 출력유닛(450)은 상기 피크 시간대에서의 전기요금율(350원/kWhr)을 더 표시한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 전력 정보를 수신하는 단계(S110)와, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 메시지를 생성하는 단계(S111)와, 상기 생성된 메시지를 표시하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 냉장고 제어 방법에 있어서, 상기 표시하는 단계(S400)는, 상기 수신된 전력 정보를 더 표시한다. 여기서, 상기 전력 정보는, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보이다. 이하 장치의 구성은 도 2를 참조한다.

이때, 상기 전력 정보 중 상기 전기요금시간대 정보는 일반 시간대와 피크 시간대에 관한 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함한다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 시간 정보는 현재 시각 정보를 포함하는데, 현재 시각 정보를 개개의 냉장고에 알림으로써 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다. 또한, 상기 전기요금 정보는 각 시간대에 따른 전기요금율을 포함하고, 상기 전기요금율을 냉장고에 제공함으로써 역시 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다. 또한, 상기 전력 정보는 상기 외부 장치와 연결된 타 가전기기로부터 전송된 소비전력 정보를 포함한다. 이에 따라, 상기 냉장고 제어 방법은 가정 내에 설치된 전체 가전기기의 소비전력을 사용자 등에게 제공할 수 있다.

상기 전력 정보를 수신하는 단계(S110)는, 상기 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어 상기 전력 정보를 수신하는데, 상기 유무선 통신 방식은 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다. 또한, 상기 제어 방법은, 냉장고의 전력 요구량, 전기요금, 온실가스 배출량 등의 정보를 상기 유무선 통신 방식을 통해 외부에 전송할 수 있다(S300).

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 냉장고 내외의 복수의 상태들을 검출하는 단계(S130)를 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 방법은, 상기 전력 정보와 상기 상태들을 근거로 냉장고의 소비전력을 산출하는 단계(S210)와, 상기 소비전력을 근거로 전기요금을 산출하는 단계(S220)를 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 표시하는 단계(S400)는, 상기 검출된 상태들과, 상기 산출된 소비전력 및 전기요금을 더 표시할 수 있다.

상기 냉장고 내외의 복수의 상태들을 검출하는 단계(S130)는, 상기 냉장고 내에 구비된 하나 이상의 저장공간 내의 온도, 즉 하나 이상의 고내 온도를 검출하고, 냉장고 고외의 온도, 즉 실내온도를 검출한다. 또한, 상기 검출하는 단계는, 상기 냉장고 내에 구비된 하나 이상의 저장공간 내에 저장된 저장물의 높이를 검출할 수 있다. 또한, 상기 검출하는 단계는, 문의 개폐를 감지하거나, 냉장고 자체에서 발생하는 이산화탄소 등의 온실가스를 감지할 수 있다. 상기 검출하는 단계는, 냉장고를 구동하는 압축기의 구동 주파수를 검출하고, 상기 제어 방법은, 입력된 구동 주파수를 근거로 압축기 구동에 필요한 소비전력을 연산할 수 있고, 이를 토대로 냉장고에서 소비되는 소비전력을 산출한다(S210). 또한, 상기 검출하는 단계는, 상기 냉장고를 구동하는 압축기에 인가되는 전압 또는 전류의 변화를 검출하고, 상기 제어 방법은, 상기 검출된 전압 또는 전류를 근거로 냉장고에서 소비되는 소비전력 및 전기요금을 산출할 수 있다(S210, S220).

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 냉장고의 제어 명령을 입력하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 방법은, 냉장 온도 설정 명령, 냉동 온도 설정 명령, 제상 명령, 급냉 명령 등의 제어 명령을 입력받는다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법에 있어서, 상기 표시하는 단계(S400)는, 수신된 전력 정보를 근거로 하여 생성된 하나 이상의 메시지를 더 표시한다. 예를 들어, 상기 표시하는 단계(S400)는 현재 시각, 전기요금시간대, 현재 소비전력, 현재 전기요금, 일정 기간의 소비전력 통계, 일정 기간의 누적 전기요금 등의 정보를 데이터 형식이나, 그래프 형식 등으로 표시할 수 있다. 아울러, 상기 표시하는 단계(S400)는 상기 외부 장치와 연결된 가정 내의 다른 가전기기에서의 소비전력 및 전기요금을 동시에 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시하는 단계는 입력된 제어 명령과 상기 제어 명령에 따른 냉장고의 상태 변화를 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시하는 단계는 복수의 상태 중 하나 이상의 정보를 표시할 수 있고, 소비전력 및 전기요금을 더 표시할 수 있다. 본 발명에 따른 냉장고 제어 방법은, 상기 전력 정보와, 상기 제어 명령, 및 상기 상태 변화 등을 저장하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 냉장고 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어 방법은 상기 전력 정보를 근거로 예상전기요금 및 온실가스배출량을 산출하는 단계(S230)를 더 포함할 수 있고, 상기 표시하는 단계(S400)는, 상기 외부 전원의 종 류, 상기 온실가스지수, 상기 예상전기요금, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시할 수 있다. 또한, 상기 제어 방법은, 상기 산출된 예상 소비전력을 근거로 냉장고에 공급되는 에너지원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 에너지원에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 에너지원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 에너지원에 따른 온실가스지수, 예를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다.

도 3(a)를 참조하면, 상기 표시하는 단계(S400)는 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설정 온도(2℃), 및 현재 소비전력(8.02kWh)을 표시한다. 도 3(b)를 참조하면, 상기 표시하는 단계(S400)는 역시 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설정 온도(2℃)를 표시하고, 소비전력의 추이를 그래프를 통해 표시한다. 도 3(c)를 참조하면, 상기 표시하는 단계(S400)는, 냉동 설정 온도(-19℃), 냉장 설정 온도(2℃)를 표시하고, 일일 평균 소비전력(6.05kWh)를 표시한다. 도 4를 참조하면, 상기 표시하는 단계(S400)는, 냉장고 자체의 소비전력(32kWh)과, 이에 따른 전기요금(6,200원)과 함께 연결된 타 가전기기 전체의 소비전력(123kWh)과, 이에 따른 전기요금(20,150원)을 동시에 표시할 수 있다. 물론 상기 표시하는 단계(S400)는 개별 가전기기의 소비전력 및 전기요금을 표시할 수 있다. 또한, 표시하는 단계(S400)는 수신된 전력 정보, 예를 들어 피크 시간대 정보(15:00-18:00)를 표시한다. 또한, 상기 표시하는 단계(S400)는 상기 피크 시간대에서의 전기요금율(350원/kWhr) 을 더 표시한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은, 냉장고 운전시에 전력 정보를 제공함으로써 합리적으로 운전 효율을 향상시키고, 시간 정보, 전기요금 정보, 전기요금시간대 정보, 및 소비전력 정보 중 하나 이상의 정보를 유무선통신 수단을 통해 제공함으로써 절전할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치 및 제어 방법은, 냉장고 및 가전기기의 동작에 따른 소비전력, 입력 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써 냉장고 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 절전을 고려할 수 있도록 하고, 나아가 수요를 분산시킬 수 있으며, 피크 전력을 줄임으로써 스마트 그리드의 구축 및 전체 에너지 절감에 이바지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치가 구비된 냉장고를 보인 정면도;

도 2는 본 발명에 따른 냉장고 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도;

도 3 및 도 4는 도 2에 있어서, 출력유닛을 통한 표시 동작을 설명하기 위해 도시한 도;

도 5는 본 발명에 따른 냉장고 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.