网络系统及其控制方法
阅读：1025发布：2020-06-24
专利汇可以提供网络系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种网络系统，该网络系统包括：先进计量 基础 设施、通信装置以及 能量 管理系统。先进计量基础设施配置为测量由供电电源供应的能量。该通信装置配置为传递与所述能量有关的能量信息。该能量管理系统识别所述能量信息以控制 电子 产品的驱动。所述能量管理系统基于所识别出的能量信息是否是高峰时间段来限制构成所述电子产品的多个电 力 消耗单元的至少一部分的功能。因此，可以消除电力消耗的集中，使得供电者能够有效地管理电力消耗且消费者能够节省电费和能量。，下面是网络系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种网络系统，包括：
先进计量基础设施，配置为测量由供电电源供应的能量；
通信装置，配置为传递与所述能量有关的能量信息；以及
能量管理系统，识别所述能量信息以控制电子产品的驱动，
其中所述能量管理系统基于所识别出的能量信息是否是高峰时间段来限制构成所述电子产品的多个电力消耗单元的至少一部分的功能。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述高峰时间段为当至少包括电费成本的能量信息超过预设值时的时间段。
3.根据权利要求2所述的网络系统，其中所述预设值包括电费成本的平均值、在所述电子产品的运行估计时间之后电费成本的平均值、或者在所述电子产品的运行估计时间之后电费成本的最大值和最小值的平均值。
4.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括限制所述多个电力消耗单元的数目或电力消耗量、电费或者所述多个电力消耗单元的驱动时间。
5.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括限制比其他电力消耗单元具有更高电力消耗的电力消耗单元的功能。
6.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括限制在所述多个电力消耗单元中具有比预设参考量大的电力消耗量的电力消耗单元的功能。
7.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括限制在所述多个电力消耗单元中具有最大的电力消耗量的电力消耗单元的功能。
8.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括停止所述多个电力消耗单元的一部分的功能。
9.根据权利要求8所述的网络系统，其中所述部分的功能的停止包括顺序地或同时地停止一个电力消耗单元和另一个电力消耗单元。
10.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能限制包括将所述多个电力消耗单元的输出减少到设定输出或更少。
11.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述多个电力消耗单元的功能的限制包括限制通过所述电子产品执行的至少一部分驱动方法。
12.根据权利要求11所述的网络系统，其中当在所述电子产品执行特定驱动方法之前识别到高峰时间段时，保持所述电子产品的待机状态直到所述高峰时间段结束。
13.根据权利要求11所述的网络系统，其中当在所述电子产品执行特定驱动方法期间识别到所述高峰时间段时，所述电子产品停止所述特定驱动方法并保持待机状态直到所述高峰时间段结束。
14.根据权利要求11所述的网络系统，其中当在所述电子产品执行特定驱动方法期间识别到所述高峰时间段时，所述电子产品完成所述特定驱动方法并保持待机状态直到所述高峰时间段结束。
15.根据权利要求14所述的网络系统，其中当在所述电子产品执行特定驱动方法期间识别到所述高峰时间段时，所述电子产品完成构成所述特定驱动方法的多个方法的第一方法并停止其功能。
16.根据权利要求15所述的网络系统，其中所述电子产品完成所述第一方法，然后，保持所述待机状态。
17.根据权利要求15所述的网络系统，其中所述电子产品仅完成所述第一方法，然后，切断所述电子产品的电力。
18.根据权利要求1到17中任一项所述的网络系统，其中非高峰时间段为所述能量信息为所述预设值或更低的时间段，以及
在所述高峰时间段内所述多个电力消耗单元的功能的限制在所述非高峰时间段内被消除。
19.一种控制网络系统的方法，所述方法包括：
在供电电源和家用网络之间执行通信；
识别至少包括电费成本信息的能量信息超过设定值的高峰时间段；以及当电子产品的至少一段驱动时间设置在所述高峰时间段内时，限制构成所述电子产品的一部分电力消耗单元的功能。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述一部分电力消耗单元的功能的限制包括减少驱动的电力消耗单元的数目和电力消耗量。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述一部分电力消耗单元的功能的限制包括减少由于驱动所述电力消耗单元产生的电费成本。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述一部分电力消耗单元的功能的限制包括减少所述电力消耗单元的驱动时间。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述一部分电力消耗单元的功能的限制包括限制具有比设定参数或比其它电力消耗单元的电力消耗高的电力消耗单元的功能。
24.根据权利要求19所述的方法，其中所述一部分电力消耗单元的功能的限制包括限制通过所述电子产品执行的至少一部分驱动方法。
25.根据权利要求24所述的方法，其中当识别到所述高峰时间段时，彻底地停止通过所述电子产品执行的驱动方法。
26.根据权利要求24所述的方法，其中当识别到所述高峰时间段时，所述电子产品完成构成所述驱动方法的多个方法之一，并停止另一方法。
27.根据权利要求24所述的方法，其中当识别到所述高峰时间段时，所述电子产品完成当前执行的驱动方法，然后，停止驱动。
28.根据权利要求19所述的方法，其中所述供电电源设定与所述高峰时间段有关的能量信息。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述高峰时间段为将要通过所述家用网络供应的剩余能量减少到所述设定值或更低的时间段。
网络系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本公开文本涉及一种网络系统及该网络系统的控制方法。
背景技术
[0003] 这种电力是由中心电源，而不是分布式电源来供应的，使得以供应者为中心而不是消费者为中心的电力以放射形状从中心向周围扩散。此外，电力的供应是模拟的和机电的，并且由于事故造成的损坏通过手动解除，以及相关的设施通过手动恢复。
[0004] 仅可通过电力交换来了解与电费(power charge)有关的信息，然而这样，很难实时了解于电费有关的信息。此外，由于定价系统大体上是固定的，因此，很难利用价格变化给消费者提供鼓励。为了解决这些限制并提高能效，正在积极进行对智能电网(smart grid)的研究。
[0005] 智能电网是指下一代电力系统及其管理系统，通过混合并结合现代化的电力技术和信息通信技术来实现这两者。典型的电网是由供应者控制的纵向的和集中的网络，但智能电网是横向的、协作的以及从供应者分散的且允许在供应者和消费者之间交互的分布式网络。
[0006] 在智能电网中，所有电器、电力储存器(power storage)装置以及分布式电源通过网络彼此连接，使得供应者可以与消费者进行交互。因此，智能电网被称为“能源互联网”。为了让电力消费者(如住宅或建筑物)实现智能电网，需要单独的电子产品和连接到多个电子产品的网络通过用于电力信息(power information)的双向通信与供电电源通信，以代替仅接收电力。另外，还需要用于双向通信的装置。
[0007] 此外，需要一种控制电子产品的方法，当电子产品使用时其能够实时分析电费，并且能够在电价较高的时间段内抑制电子产品的使用，从而节省了能量和电费。
[0009] 技术问题
[0010] 实施例提供一种控制电子产品的方法，其消除电力消耗的集中，使得供电者能够有效地管理电力消耗且消费者能够节省电费和能量。
[0011] 实施例还提供一种网络系统以及用于控制该网络系统的方法，当驱动电子产品时，提供电力信息。
[0012] 实施例还提供一种网络系统以及用于控制该网络系统的方法，当时间段被改变时，定期地或在某一点上提供与电费有关的正常时间段或高峰时间段(peak time period)以执行有效的节电运行。
[0013] 实施例还提供一种网络系统以及用于控制该网络系统的方法，将根据电子产品运行的电力消耗量、根据能源的估计温室气体排放量或电费提供给用户，以便用户考虑相对于电力消耗、温室气体或电费的电力节省。
[0014] 技术方案
[0015] 在一个实施例中，网络系统包括：先进计量基础设施，配置为测量由供电电源供应的能量；通信装置，配置为传递与所述能量有关的能量信息；以及能量管理系统，识别所述能量信息以控制电子产品的驱动，其中所述能量管理系统基于所识别出的能量信息是否是高峰时间段(on-peak time period)来限制构成所述电子产品的多个电力消耗单元的至少一部分的功能。
[0016] 在另一个实施例中，控制网络系统的方法包括：在供电电源和家用网络之间执行通信；识别至少包括电费成本(electricity cost)信息的能量信息超过设定值的高峰时间段；以及当电子产品的至少一段驱动时间设置在所述高峰时间段内时，限制构成所述电子产品的一部分电力消耗单元的功能。
[0018] 技术效果
[0019] 根据该网络系统，提供一种控制电子产品的方法，其消除电力消耗的集中，使得供电者能够有效地管理电力消耗且消费者能够节省电费和能量。
[0020] 此外，当驱动电子产品时将电力信息提供给用户，使得用户能够有效地执行节电运行。
[0022] 此外，将根据电子产品运行的电力消耗、根据能源的估计温室气体排放量或电费提供给用户，以便用户考虑现对于电力消耗、温室气体或电费的电力节省。
[0023] 根据该实施例，可以分散电力消耗并可以降低高峰电力，从而构成了智能电网并节能。
附图说明
[0024] 图1是示出根据一实施例的智能电网的示意图。
[0025] 图2是示出根据一实施例的住宅用户中的供电网络系统的示意图。
[0026] 图3是示出根据一实施例的能量管理系统的前视图。
[0027] 图4是示出根据一实施例的供电电源的控制以及家用供电网络系统的控制的方框图。
[0028] 图5是示出根据另一实施例的家用供电网络系统的控制的方框图。
[0029] 图6A和图6B是示出根据一实施例将电力信息提供给电子产品的图表。
[0031] 图8是示出根据一实施例的作为电子产品的洗碗机的方框图。
[0032] 图9是示出根据一实施例的作为电子产品的洗衣机的方框图。
[0033] 图10是示出根据一实施例的洗衣机的透视图。
[0034] 图11是示出图10的洗衣机的剖面图。
[0035] 图12是示出根据一实施例的洗衣机的控制装置的方框图。
[0036] 图13是示出图12的输出单元的屏幕的示意图。
[0037] 图14是示出根据一实施例的控制洗衣机的方法的流程图。
[0038] 图15是示出根据另一实施例的控制洗衣机的方法的流程图。
[0039] 图16和图17是示出在根据一实施例的控制洗衣机的方法中的节电运行的流程图。
具体实施方式
[0040] 现在将具体参考本公开文本的实施例，其实例在附图中示出。
[0041] 本发明中使用的所有术语与本领域普通技术人员所理解的一般术语一样具有相同的含义。如果本发明中使用的术语与一般术语相抵触，则本发明使用的术语应优先于一般术语来考虑。虽然已参照本公开文本的示例性实施例具体地示出和描述了本公开文本，但是本领域普通技术人员应该认识到，在不偏离所附权利要求书限定的本公开文本的构思和范围的情况下可以对本公开文本的形式和细节进行各种修改。
[0042] 图1是示出根据一实施例的智能电网的示意图。参见图1，智能电网包括通过火力发电、核能发电或水力发电进行发电的发电厂，以及由可再生能源(如太阳光和风力)发电的太阳能发电厂和风力发电厂，来作为供电电源。
[0043] 发电厂(如火力发电厂、核能发电厂以及水力发电厂)经由电力线将电(electricity)供应到子控制中心，并且该子控制中心将电供应到变电站和电力储存器。可以将由太阳能发电厂和风力发电厂发的电供应到变电站。
[0044] 可以经由电力储存器将供应到变电站的电分配给住宅用户或办公室。使用在图2中将要描述的家域网(HAN)的住宅用户可以通过使用安装在独立太阳能发电厂上的燃料电池或插电式混合动力车(PHEV)中的插座而发电，用于供自己消耗或出售剩余的电。
[0045] 此外，为消费者(如办公室或住宅用户)提供了所谓的智能计量装置以实时地检查电力消耗(power consumption)或电费单。因此，消费者能够基于与电力消耗和电费单有关的实时信息而采取措施以降低电力消耗或电费成本。
[0046] 而且，在智能电网中，发电厂、子控制中心、电力储存器以及消费者能够彼此通信(双向通信)。因此，电并不是单方面地传输到消费者，而是根据电力储存器、子控制中心以及发电厂被告知的消费者的情况产生并分配给消费者。
[0047] 因此，这种智能电网需要对实时的电力消耗管理和测量起着关键作用的能量管理系统(EMS)，以及对实时的电力消耗测量起着关键作用的先进计量基础设施(AMI)。可以将能量管理系统和先进计量基础设施配置为单独的装置，或在单个装置中起两个装置的作用。
[0048] 智能电网的AMI是用于基于开放式架构(open architecture)整合消费者的主流技术。AMI为消费者提供有效使用电的能力，以及为电厂(power provider)提供检测供电方系统上的问题并有效运行电厂系统的能力。在此，与一般的通信网络不同，该开放式架构表示不论电子产品如何制造都能将智能电网系统中的所有电子器件连接起来的标准。
[0049] 因此，智能电网的AMI使消费者友好型的效能概念(如“跟随价格的装置(prices to devices)”)能够成为可能。即，可以通过每个住宅用户的EMS传输电力市场的实时价格信息，并且EMS可以与提供给每个住宅用户的电子产品(如家用电器)通信并控制该电子产品。
[0050] 因此，用户可以看到在EMS上显示的信息，以检查每个电子产品的电力信息并执行电力信息处理(如电力消耗极限设定或电费极限设定)，从而节省能量并降低成本。EMS可以包括本地EMS和中央EMS，其中本地EMS被设置在办公室或住宅用户中，中央EMS被配置成处理经由双向通信从本地EMS收集的信息。
[0051] 由于可以在处于智能电网中的供应者与消费者之间进行实时的通信以交换电力信息、各种消费者对于供电的反应，即，能够实现实时的电网响应(grid response)。
[0052] 例如，当电费成本根据时间段或根据供电者变化时，用户可以根据电费成本的变化来改变或调整电力消耗量(electricity consumption amount)或电力消耗时间。此外，供电者可以根据消费者的反应来调整电费成本或供电量。
[0053] 图2是示出住宅用户中的供电网络系统10的示意图，其中住宅用户是智能电网的主要消费者。
[0054] 参见图2，供电网络系统10可包括：智能电表20，其能够实时地测量电费和供应到住宅用户的电的至少之一；以及EMS30，连接到智能电表20和多个电子产品(如家用电器)并控制智能电表20和电子产品。
[0055] 可以收取每个住宅用户的电费成本作为按时长付费。当电力消耗量迅速增加时，在时间段内按时长付费用可能较高；而当电力消耗量较小时，在午夜按时长付费的可能较低。
[0056] 而且，EMS 30可经由网络通过与另一个电子产品(如冰箱81、洗衣机或烘干机82、空调83或烹饪装置84、电视机85)通信而运行。可以通过无线或电力线通信(PLC)来执行内部通信，并且家用电器可以彼此连接以彼此通信。
[0057] 参见图3，EMS 30可包括：显示部件31，显示外部条件信息和包括与电力消耗或电费成本有关的信息的电力信息(能量信息)中的至少之一；输入部件32，其可以通过用户来运行；通信部件34(参见图4)，与外部设备通信；计时器(clock)40(参见图4)；以及控制部件35(参见图4)。例如，EMS 30可包括触控面板33，该触控面板33可包括显示部件31。显示部件31可显示电力信息和/或外部条件信息。
[0058] 电力信息可包括耗电量、当前电费、基于积累的历史而估计的电费、今日能量信息(如二氧化碳排放量、当前时间段的电价(electricity rate)以及下一时间段的电价)、以及包括电价变化期间的时间段的信息的实时能量信息中的至少之一。
[0059] 外部条件信息可包括各类信息(如当前天气、温度、湿度、降雨量以及风力)中的至少之一。显示部件31可显示根据每个家用电器的时间段所示出的电力消耗量和/或其变化的图表；以及根据时间段所示出的电费变化的图表。
[0060] 输入部件32可以布置在显示部件31的一侧处以用于用户设定电子产品的运行。用户使用输入部件32来设定每个家用电器的电量或电费的极限，因此EMS 30可以根据设定来控制每个家用电器的运行。
[0061] 通信部件34与如图4所示的家中的电子产品(如冰箱81、洗衣机82、空调83和/或烹饪装置84)通信，并且可发送和接收电子产品的电力信息(电力消耗信息值)。
[0062] 控制部件35实时分析用户使用输入部件38输入的设定信息、与家用电器的运行电力使用有关的之前积累的历史信息、以及由外部供应的电量；并实时处理这些信息以控制家用电器的运行和电力消耗。
[0063] 图4是示出在智能电网下供电电源的控制，以及在家中负责将电力供应到家用电器的供电网络系统的控制的方框图。
[0064] 参见图4，供电电源可以是包括典型的发电设备(火力发电、核能发电以及水力发电)或使用可再生能源(太阳光、风力以及地热能)的发电设备的电力公司50。此外，供电电源可包括能够提供给每个住宅用户的独立的光伏设施51；以及能够提供给燃料电池汽车或住宅用户的燃料电池52。
[0065] 供电电源连接到先进计量基础设施(也用20来表示)，并且先进计量基础设施20连接到EMS 30。即，供电电源、先进计量基础设施20以及EMS 30可彼此通信。
[0066] 然而，当先进计量基础设施20和EMS30由单个模块形成时，供电电源可以连接到该模块以与先进计量基础设施20和EMS 30通信。
[0067] 如上所述，EMS 30可包括控制部件35、输入部件38、显示部件39以及计时器40。
[0068] 提供给电子产品的EMS 30和控制部件彼此连接以控制电子产品的运行，特别地，在电子产品的运行期间提供用于节省电费成本的电费成本节省模式，以及用于降低电力消耗的节能模式。
[0069] 当电子产品运行时，基于与根据时间改变的电费有关的信息来运行电费成本节省模式。例如，控制部件35利用计时器/定时器(timer)40来确定当前时间段内的电费成本。即，控制部件35可以确定时间段是否是当前电费成本超过预定电费成本(参考成本)的时间段，即，第一时间段(高峰时间段)；或者当前电费成本为预定电费成本或更少的时间段，即，第二时间段(非高峰时间段，off-peak time period)。
[0070] 当控制部件35确定当前时间在第一时间段内时，控制部件35可通知用于达到第二时间段的时间。在节能模式下，产生相当于用户在模式设定下产生的技术效果的效果，并执行用于减少电力消耗的节省模式的向导或强制执行该节省模式。
[0071] 例如，当电子产品为洗衣机时，虽然用户选择了标准运行模式，然而如果存储在洗衣机中的水的量较少，则提供给洗衣机的EMS和控制部件可使用比标准运行模式消耗更少电力的另一运行模式(如快速运行模式)来控制洗衣机。在这种情况下，通过洗衣机消耗的洗涤水的量、洗衣机的总驱动时间和烘干时间、以及通过加热器消耗的电量比标准运行模式下的那些小。
[0072] 然而，节能模式可在第一和第二时间段内改变电子产品的输出。即，根据在第二时间段内选择的运行模式下的输出设定来驱动在节能模式下控制的电子产品，但是在第一时间段内，可以控制电子产品以比第二时间段的输出具有更少的输出或者比在已选择的运行模式下的输出设定具有更少的输出。
[0073] 例如，当驱动时间设置在节能模式下的第二时间段之间时，控制作为电子产品的冰箱以产生大量的冷气，以及当驱动时间设置在第一时间段之间时，控制以产生少量的冷气(应通过经由过度输出控制所积累的冷气来保持冰箱的功能)。
[0074] 通过与如图4所示的电子产品独立设置的EMS 30来控制节能模式或电费成本节省模式，但EMS 30可以可拆除地连接到电子产品，或者将其与电子产品整体地设置。即，参见图5，可将EMS 30与电子产品(如24小时连续运行的冰箱)整体地设置。然而，冰箱只是一个实例，因此，可将EMS 30提供给任何24小时运行的设备。
[0075] 当EMS 30可拆除地连接到冰箱81时，EMS 30的控制部件35经由有线或无线信道通过通信部件34与冰箱81的控制部件81a和先进计量基础设施20通信。
[0076] 而且，控制部件35可经由通信部件34通过与另一电子产品(如洗衣机82、空调83或烹饪装置84)通信来运行。
[0077] 图6A和图6B是示出将电力信息提供给电子产品的图表，其为根据时间改变的电费成本信息。然而，电费成本只是电力信息的一个实例，因此，任何数据都可以是设置为将电力消耗集中的高峰时间段与密度降低的非高峰时间段分开的电力信息。
[0078] 可将高峰时间段定义为包括电费成本的能量信息超过预定值S的时间段，以及可将非高峰时间段定义为包括电费的能量信息低于预定值S的时间段。可以对值S进行各种限定。例如，由电力信息提供的电费成本的平均值、在电子产品的运行估计时间之后电费成本的平均值、或者在运行估计时间之后电费成本的最大值和最小值的平均值都可以是值S。
[0079] 在这种情况下，运行估计时间为当用户设定在特定的时间后将要驱动的电子产品时电子产品的运行时间。因此，当用户驱动电子产品而没有预设电子产品的驱动时间时，电子产品驱动时的当前时间为运行估计时间。
[0080] 代替基于电力信息计算的值，用户或电子产品的控制部件可通过设定任意电费成本来限定值S。例如，当用户将值S设定为20wons(韩元)时，电费成本超过每小时20wons的时间段为高峰时间段，而电费成本为每小时20wons或低于每小时20wons的时间段为非高峰时间段。因此，用户可以只在值S设定为20wons或低于值S的时间段内驱动电子产品。
[0081] 因此，高峰时间段是以较高电费成本来驱动电子产品的值域(range)，而非高峰时间段是以较低电费成本来驱动电子产品的值域。由于高峰时间段是当电力消耗相对于供电电源集中时的时间段，从而可能需要将集中的电力消耗从高峰时间段分散到非高峰时间段。
[0082] 根据本公开文本，提供一种控制电子产品的方法，以当电子产品的驱动时间在高峰时间段内时，通过在高峰时间段内限制电子产品的电力消耗单元的至少一个功能，来节省电费成本并分散集中的电力消耗。
[0083] 在控制该电子产品的方法中，首先，接收电力信息并将其与值S进行比较以识别高峰时间段和非高峰时间段。
[0084] 如上所述，可以将电力信息定义为用于将电力消耗集中的高峰时间段与集中降低的非高峰时间段分开的数据，而将电费成本解释为电力信息的一部分。
[0085] 电子产品从供电电源接收电力信息，然后，将接收到的电力信息与电子产品中设定的值S进行比较以识别高峰时间段和非高峰时间段。当将电力信息设置为电费成本时，值S为通过用户或电子产品的控制部件输入的电费成本数据。
[0086] 然而，代替将电子产品的电力信息与值S进行比较并对其进行分析以识别高峰时间段和非高峰时间段，可以直接从电子产品外部将与高峰时间段和非高峰时间段有关的信息提供给电子产品。即，设置在电子产品外部的电力信息提供者(如供电电源)可直接提供带有与高峰时间段和非高峰时间段有关的识别信息的电子产品。
[0087] 在识别出高峰时间段和非高峰时间段后，确定电子产品的驱动时间是否设置在高峰时间段内。
[0088] 当用户选择了在电子产品中设定的多个运行模式之一时，可以设定该运行模式以执行单个进程，但可以预定的顺序合并多个进程。
[0089] 因此，当用户选择了运行模式时，控制电子产品的驱动的控制部件确定已选择的运行模式的运行估计时间、设定总驱动时间以及运行结束时间；并且如果高峰时间段设置在运行估计时间和运行结束时间之间，控制部件确定电子产品的驱动时间设置在高峰时间段内。
[0090] 当确定接收到的电力信息超过值S的高峰时间段时，构成电子产品的多个电力消耗单元的一部分的功能可能被限制。
[0091] 电子产品为接收电力以执行其功能的多个电力消耗单元的结合。例如，可将冰箱定义为包括蒸发器和压缩机以将冷气供应到存储食物的空间的单元的结合，以及可将洗衣机定义为如加热器(提供到存储洗涤水的盛水桶以加热洗涤水)以及电机(提供扭矩给在盛水桶中旋转的滚筒)的单元的结合。
[0092] 在构成电子产品的多个电力消耗单元中，可以在功能上对具有预定参考值或更多的电力消耗量的电力消耗单元，或者具有最大电力消耗量的电力消耗单元进行限制。
[0093] 因此，在该控制方法中，根据在电子产品的原始运行模式下的设定而运行在非高峰时间段内的电力消耗单元，但是在高峰时间段内电力消耗单元的一部分功能被限制(其余单元执行其自己的功能)。
[0094] 在功能上被限制的电力消耗单元不是执行电子产品的功能的主电力消耗单元，因此，只有将额外功能提供给电子产品的子电力消耗单元可以被选择为在功能上被限制的电力消耗单元。即，当电子产品(如冰箱)的原始功能将到用于存储食物的存储部件的温度降低到低于预定值时，可将照亮存储部件内部的发光部件、或制造冰并将其提供给用户的制冰部件定义为子电力消耗单元。因此，通过在高峰时间段内限制电力消耗单元的功能来降低电费成本，但是电子产品的原始功能的降低是最小化的。
[0095] 图6B是示出在该控制方法中根据时间段的电子产品的电力消耗量的变化的图表。
[0096] 如图6B所示，在该控制方法中，在高峰时间段内只有电力消耗单元的一部分在功能上被限制，因此，保持电子产品的运行，但电子产品的电力消耗量比在非高峰时间段内的电力消耗量明显降低。
[0097] 在这种情况下，可以选择在功能上被限制的电力消耗单元，使得在高峰时间段内驱动的电力消耗单元的数目、电力消耗量、电费成本以及驱动时间可以比在非高峰时间段内驱动的电力消耗单元的那些小。
[0098] “电力消耗单元的功能的限制”的含义包括：在高峰时间段内电力消耗单元的功能的停止、功能的性能延迟到非高峰时间段或提高性能、以及在高峰时间段内在较低输出状态下电力消耗单元的驱动。
[0099] 即，在该控制方法中，可以控制电子产品使得电力消耗单元的一部分在高峰时间段内被运行或比原始设定驱动时间更短的时间被驱动(低输出控制)，或者将在高峰时间段内将要运行的电力消耗单元的运行转移到非高峰时间段。
[0100] 然后，在高峰时间段结束后，当非高峰时间段开始时，可以消除电力消耗单元的功能的限制。
[0101] 图7是示出根据一实施例的作为电子产品的冰箱的方框图。在下文中，现将参照图7对控制电子产品的方法进行描述。
[0102] 作为电子产品的冰箱可包括提供用于存储食物的空间的存储部件、用于将冷气供应到存储部件的冷气供应部件、以及控制冰箱的控制部件。在这种情况下，控制部件(EMS)从供电电源接收电力信息，并控制提供给电子产品的多个电力消耗单元。控制部件可包括用于接收电力信息的第一控制部件(EMS)，以及用于控制电力消耗单元的第二控制部件。
[0103] 冷气供应部件可包括蒸发器，其中通过来自存储部件的内部空气热量将液态制冷剂蒸发；压缩机，压缩蒸发后的制冷剂；冷凝器，将压缩后的制冷剂与存储部件外部的空气进行热交换以将其冷凝；以及膨胀器，使冷凝后的制冷剂膨胀。
[0104] 如上所述，在控制电子产品的方法中，在高峰时间段内电力消耗单元的一部分的功能被限制。此时，压缩机的功能被限制。
[0105] 然而，当压缩机的功能停止时，具有存储部件的内部空气的制冷剂的热交换性能被降低。因此，限制了电力消耗单元的功能以控制压缩机从而具有比原始设定输出更低的输出。
[0106] 冰箱可包括选择性地与存储部件通信的冷气存储部件。冷气存储部件包括通过冷气冻结的冷气存储剂(cool air storage agent)，以及将冷气存储剂与存储空间热绝缘的绝缘材料(真空材料或泡沫材料)。在这种情况下，当电力消耗单元的一部分功能被限制时，在高峰时间段内停止压缩机的功能，并且将存储在冷气存储部件中的冷气供应到存储部件。即，由于在非高峰时间段内控制冷气存储部件以存储冷气并在非高峰时间段内将已存储的冷气供应到存储部件，从而虽然在高峰时间段内将压缩机的功能停止，但能够保持冰箱的性能。
[0107] 冰箱还可包括在预定周期内使蒸发器除霜的除霜部件，且该除霜部件可以是加热蒸发器的表面的加热器。在这种情况下，当电力消耗单元的一部分的功能被限制时，在高峰时间段内可以停止除霜部件的功能。
[0108] 由于在预定周期内驱动除霜部件以将霜从蒸发器的表面去除，因此，在设定周期内可以不需要驱动除霜部件。
[0109] 因此，当除霜部件的驱动周期设置在高峰时间段内时，可以通过停止除霜部件的功能、或通过在高峰时间段之前的非高峰时间段内预先驱动除霜部件、或通过在高峰时间段之后的非高峰时间段内延迟驱动除霜部件来限制电力消耗单元的功能。当电力消耗单元的功能被限制时，可以在较低输出状态下驱动除霜部件。
[0110] 当电力消耗单元的功能被限制时，可以在高峰时间段内选择性地限制除霜部件的驱动。在这种情况下，冰箱还可包括测量蒸发器的温度(或制冷剂的温度)变化的温度测量部件。由于通过存储部件的内部空气来加热蒸发器以蒸发制冷剂，当形成在蒸发器表面上的霜的量增加时，热交换很难抑制制冷剂的温度升高(还抑制蒸发器的表面的温度升高)。
[0111] 因此，在限制电力消耗单元的功能时，只有当确定通过温度测量部件感测到的温度变化设置在预定范围(正常温度变化范围)内时，可以停止除霜部件的功能。
[0112] 冰箱还可包括照亮存储部件内部的多个发光部件。发光部件可包括多个灯，并且当提供给存储部件的门被打开时其可以自动被打开。在这种情况下，当电力消耗单元的功能被限制时，可以在高峰时间段内停止发光部件的功能或发光部件的一部分的功能。
[0113] 当冰箱包括感测存储部件的外部亮度的亮度感测部件时，通过根据存储部件的外部亮度调整发光部件的输出或者通过选择性地限制发光部件的一部分的功能，来限制电力消耗单元的功能。
[0114] 冰箱还可包括制造冰的制冰部件。在这种情况下，通过在高峰时间段内限制制冰部件的功能来限制电力消耗单元的功能。
[0115] 冰箱还可包括形成其外观的机壳(housing)、提供给机壳的可推拉抽屉、以及为推入和拉出抽屉提供电力的推拉部件。抽屉是用于存储食物的空间，并可从冷气供应部件接收冷气，且能够从机壳中拉出。
[0116] 推拉部件有助于用户将抽屉推入机壳中或将其从机壳中拉出。因此，当感测到用户将抽屉从机壳中拉出的信号时，运行推拉部件以在抽屉的拉出方向上推动抽屉。当感测到用户将抽屉推入机壳中的信号时，运行推拉部件以在抽屉的推入方向上拉动抽屉来有助于将抽屉推入。推拉部件可以形成在任何结构中，例如，可包括电机、提供给电机的齿轮以及与齿轮啮合并设置到抽屉的外表面的轨道。
[0117] 在这种情况下，当电力消耗单元的功能被限制时，可以在高峰时间段内限制推拉部件的功能。将抽屉和推拉部件提供给冰箱以存储食物，但可将抽屉和推拉部件提供给除了冰箱之外的其它电子产品。
[0118] 图8是示出根据一实施例的作为电子产品的洗碗机的方框图。现将参照图8对控制电子产品的方法进行描述。
[0119] 洗碗机可包括接收目标(如盘子、用于存储洗涤水的水箱(sump)、用于加热存储在水箱中的水的加热器、以及用于将存储在水箱中的水喷射到目标的喷射部件)的盛水桶。在这种情况下，当电力消耗单元的功能被限制时，可以在高峰时间段内限制加热器的功能。
[0120] 这里，功能的限制包括停止加热器的功能以及加热器的低输出控制。然而，虽然加热器的功能被停止，但可以将热水供应到水箱以防止洗碗机的性能降低。在这种情况下，洗碗机还可包括配置为将热水供应到水箱的供水阀。
[0121] 图9是示出根据一实施例的作为电子产品的洗衣机的方框图。现将参见图8对控制电子产品的方法进行描述。
[0122] 洗衣机可包括：盛水桶，用于存储洗涤水；电机，用于使设置在盛水桶中的滚筒旋转；以及加热装置，用于加热存储在盛水桶中的洗涤水。在这种情况下，加热装置可包括串联或并联连接的多个加热器。当电力消耗单元的功能被限制时，可以在高峰时间段内限制加热器的一部分的功能。
[0123] 虽然已参照本公开文本的示例性实施例具体地示出和描述了本公开文本，但是本领域普通技术人员应该认识到，在不偏离所附权利要求书限定的本公开文本的构思和范围的情况下可以对本公开文本的形式和细节进行各种修改。
[0124] 图10是示出根据一实施例的洗衣机的透视图。图11是示出图10的洗衣机的剖面图。
[0125] 参见图10和图11，根据当前实施例的滚筒洗衣机100包括：机壳(cabinet)110，设置有允许衣物进入的塞入孔181；门170，用于打开和关闭塞入孔181；盛水桶140，安装在机壳110内以消减震动并容置洗涤水；供水部件104，包括供水通道213和214，用于将洗涤水供应到盛水桶140；排水装置220，排放在盛水桶140中被污染的洗涤水；滚筒160，旋转地设置在盛水桶140中以容置衣物；电机200，安装在盛水桶140上以使滚筒160旋转；以及门开关171，用于将门170锁定或解锁。
[0127] 垫圈180具有带有预定高度的近似环(approximately ring)或小环(annulet)形状，并且将其中间部分折叠来用于重叠。即，将具有环绕门170的上部和下部形状的垫圈180折叠来用于重叠。
[0128] 控制面板190设置在滚筒洗衣机100的前部的上部上。控制面板190包括显示包括滚筒洗衣机100的使用信息的各种类型信息的输出单元330，以及接收由用户或管理者、调节装置、输入装置以及显示装置输入的信息的输入单元340。
[0129] 控制装置300(参见图12)设置在控制面板190内，以根据从输入装置输入的信号或内部控制算法来控制包括输出单元330的滚筒洗衣机100。控制装置300可以设置在滚筒洗衣机100的另一端。
[0130] 更详细地，滚筒洗衣机100包括：机壳(cabinet)110，形成其外观；盛水桶140，通过弹簧120悬挂在机壳110内并通过减震器组件130来支撑；滚筒160，旋转地安装在盛水桶140内以容置洗涤水和衣物；提升件(1ifts)161，从滚筒160的内壁突出且彼此间隔恒定的距离以根据滚筒160的旋转提升衣物并将其落下；电机200，连接到盛水桶140后面的滚筒160以使滚筒160旋转；以及蒸发装置230，设置在盛水桶140上方以通过高温和高压水汽来加热洗涤水，并将水供应到盛水桶140和滚筒160。
[0131] 如图11所示，蒸发装置230的排放侧可与盛水桶140的内部空间通信。
[0132] 滚筒洗衣机100还包括：供水部件210，设置在盛水桶140上方以将洗涤水供应到盛水桶140和滚筒160；以及排水装置220，设置在盛水桶140下方以将洗涤水从盛水桶140和滚筒160中排放出去。蒸发装置230连接到供水部件210。
[0133] 详细地，供水部件210包括：供水阀组件211，安装在机壳110的后表面上以调整供水；洗涤剂箱组件212，连接在供水阀组件211和盛水桶140之间并存储洗涤剂；第一和第二供水通道213和214，从供水阀组件211分出并分别连接到洗涤剂箱组件212和蒸发装置230；以及水汽通道215，具有连接到蒸发装置230的一端和设置在盛水桶140和滚筒160中的另一端以将水汽供应到盛水桶140和滚筒160。
[0134] 滚筒160的内壁设置有多个脱水孔162，使得洗涤水自由地流向滚筒160和盛水桶140，并通过离心力将洗涤水从衣物上去除。供水阀组件211包括根据供水阀的运行来供应洗涤水的供水阀(未示出)，并且排水装置220包括根据排水阀的运行来排放洗涤水的排水泵(未示出)。
[0135] 图12是示出根据一实施例的洗衣机的控制装置的方框图。图13是示出图12的输出单元的屏幕的示意图。
[0136] 参见图12，根据当前实施例的洗衣机的控制装置包括：输入单元340，其中设定有洗衣机的运行模式并输入进程；通信单元320，经由有线和无线通信连接到外部设备以接收电力信息；以及控制单元310，基于运行模式和电力信息来执行进程。
[0137] 电力信息包括与正常时间段(非高峰时间段)和高峰时间段(高峰时间段)有关的信息。在高峰时间段内要支付比在正常时间段内更高的电费。基于统计材料或通过实时观察，通过电厂将当总电力使用量增加且供应到每个住宅用户的剩余电力(能量)减少到预定值或小于预定值时的时间段设定为高峰时间段。因此，电厂可通过在高峰时间段内支付较高的电价来调整电力的使用。正常时间段是除了高峰时间段之外的时间段。与高峰时间段有关的信息可以预先存储在外部设备中，即，外部电力系统和与装置(如家用服务器和智能电表)相关的内部电力(in-house power)中的至少之一。电厂可以实时提供与高峰时间段有关的信息。
[0138] 通信单元320经由有线/无线通信方法连接到外部设备以接收电力信息。该有线/无线通信方法可以是任意通信方法(如电力线通信、无线LAN、互联网、Zigbee以及用于数据传输的连续通信)。通信单元320可经由有线/无线通信方法将信息(如洗衣机的电力需求量、电费以及温室气体排放量)传送到外部。
[0139] 通过输入单元340可以设定正常运行模式和节电运行模式中的一个。当接收到的电力信息为正常时间段时，控制单元310在正常运行模式下执行进程。当接收到的电力信息为高峰时间段时，控制单元310根据设定运行模式执行进程。即，如果将洗衣机设定为正常运行模式，则即使接收到作为电力信息的高峰时间段，洗衣机的控制单元310也在正常运行模式下执行进程。反之，如果将洗衣机设定为节电运行模式，则当接收到作为电力信息的高峰时间段时，洗衣机也在节电运行模式下执行进程。可以根据任意条件自动地切换运行模式。
[0140] 控制装置300包括：电源单元350，连接到外部电源以将供电到洗衣机；感测单元360，感测包括衣物量和供水温度(供水温度)的洗衣机的状态信息；输出单元330，显示经由输入单元340输入或当前运行的运行模式和进程；以及驱动单元370，根据控制单元310的控制信号来驱动电机、加热器和风扇。
[0141] 电源单元350接收外部电力，即商业交流(AC)电力，以输出用于驱动构成洗衣机和控制装置300的电路和单元的直流(DC)电压。将开关模式电源(SMPS)用作电源单元350。当然，可以使用SMPS之外的其它电力转换装置。该SMPS整流外部电力的AC电压并使其平滑以形成DC电压，并利用变换单元(如高频变压器和调节器)将DC电压转换为用于洗衣机和控制装置300的驱动电压。
[0142] 感测单元360感测衣物量和供水温度并将感测到的量和温度的信息传送至控制单元310。控制单元310可基于设定进程以及检测到的衣物量和水供应温度之一来计算洗衣机的估计电力消耗和估计电费。感测单元360感测用于执行洗衣机的正常进程的各种类型的状态信息，并且可包括感测水位的感测器、感测漂洗程度的感测器、感测衣物倾斜量的感测器以及感测洗衣机的震动量的感测器。感测单元360将通过感测器感测到的信息传送至控制单元310。
[0143] 如图13所示，输出单元330显示经由输入单元340输入的运行模式以及通过洗衣机将要执行的进程，或者当前运行的运行模式和进程。
[0144] 驱动单元370从控制单元310接收驱动信号以驱动负载执行单独进程。负载包括使洗涤滚筒旋转的电机200、用于加热供应用于煮沸衣物的水的加热器、用于提供蒸汽的加热器、用于加热空气以干燥衣物的加热器、以及用于在衣物的干燥期间产生空气流动的风扇和风扇电机。
[0145] 控制装置300还可包括存储通过洗衣机将要执行并预先编程的进程中的至少之一的存储单元(未示出)、经由输入单元340输入的指令、经由感测单元360感测到的状态信息、经由输出单元330显示的每个信息、经由通信单元320接收到的电力信息、以及经由控制单元310计算的数据。
[0146] 图14是示出根据一实施例的控制洗衣机的方法的流程图。图15是示出根据另一实施例的控制洗衣机的方法的流程图。
[0147] 参见图14，在控制洗衣机的方法中，在操作S100中将电力供应到洗衣机，然后，输入通过洗衣机将要执行的进程(包括进程的驱动方法)(未示出)，以及在操作S110中，当支付比正常时间段内更高的电价时，从外部设备中接收包括正常时间段和高峰时间段的电力信息，并基于接收到的电力信息在正常运行模式或节电运行模式下执行该进程。当在操作S120中确定接收到的电力信息为高峰时间段时，在操作S130中在节电模式下执行进程。当在操作S120中确定接收到的信息为高峰时间段时，在操作S140中在正常运行模式下执行进程。
[0148] 在图14中，以洗衣机为例来说明作为进程的驱动方法，但是当电子产品为冰箱、烘干机、空调、烹饪装置、吸尘器或净水器时，可以输入或设定相应于电子产品的特性的驱动方法。
[0149] 参见图15，在根据另一个实施例的控制洗衣机的方法中，在操作S200中将电力供应到洗衣机，然后，输入通过洗衣机将要执行的进程(未示出)；并在操作S201中，设定正常运行模式和节电运行模式；在操作S210中，当支付比正常时间段内更高的电价时，从外部设备中接收包括正常时间段和高峰时间段的电力信息，并基于接收到的电力信息在正常运行模式或节电运行模式下执行进程。当在操作S220中确定接收到的电力信息为正常时间段时，在操作S240中在节电模式下执行进程。当在操作S220中确定接收到的信息为高峰时间段时，根据设定运行模式执行进程。即，当执行进程时，在操作S221中确定节电运行模式是否在操作S201中被设定。当确定节电运行模式被设定时，在操作S230中在节电运行模式下执行进程。当确定节电运行模式未被设定时，在操作S240中在正常运行模式下执行进程。
[0150] 用户可以设定正常运行模式和节电运行模式中的一个。当接收到的电力信息为正常时间段时，洗衣机在正常操作模式下执行进程。当接收到的电力信息为高峰时间段时，洗衣机根据设定运行模式执行进程。即，如果将洗衣机设定为正常运行模式，即使当作为电力信息的高峰时间段被接收时，洗衣机也在正常运行模式下执行进程。反之，如果将洗衣机设定为节电运行模式，则当作为电力信息的高峰时间段被接收时，洗衣机在节电运行模式下执行进程。可以根据任意条件来自动地切换运行模式。
[0151] 图16和图17是示出根据一实施例在控制洗衣机的方法中的节能操作的流程图。
[0152] 参见图16和17，现将对控制洗衣机的方法中的节电运行模式进行描述。在该方法中，当通过用户设定节电运行模式，且通信单元320接收到高峰时间段的电力信息时，确定当接收到电力信息时通过洗衣机执行的进程，并根据确定的结果来执行进程。当执行洗衣机的进程时，可能部分地限制进程(驱动方法)的预设功能。
[0153] 当接收到电力信息时，在操作S131/S231中如果洗衣机在洗涤进程或供水进程之前，将洗衣机的进程停止并保持待机状态，直到高峰时间段结束或接收到与正常时间段有关的电力信息。即，如果在洗衣机执行特定驱动方法之前识别到高峰时间段，则洗衣机保持待机状态直到高峰时间段结束。
[0154] 当接收到电力信息时，如果在操作S132/S232中执行热洗涤进程，则在待机状态下停止加热进程直到高峰时间段结束。当接收到电力信息时，如果在操作S132/S232中执行热洗涤进程，降低加热目标水温以减少加热器的使用，从而减少电力的使用。也是就说，如果当洗衣机执行特定驱动方法时识别到高峰时间段，洗衣机停止特定驱动方法，并保持待机状态直到高峰时间段结束。
[0155] 当接收到电力信息时，如果在操作S132/S232中执行漂洗进程，那么执行漂洗进程，然后，保持待机状态直到高峰时间段结束。虽然可以停止漂洗进程，但是可以在节电模式下执行需要较低电力消耗的漂洗进程。即，洗衣机可根据将要执行的漂洗次数来完成当前进程并被切换到待机状态(停止状态)。
[0156] 当接收到电力信息时，如果在操作S134/S234中执行包括烘干进程的充分脱水进程，那么停止烘干进程并执行脱水进程，或者停止烘干进程和脱水进程，然后，保持待机状态直到高峰时间段结束。即，如果当洗衣机执行特定驱动方法时识别出高峰时间段，洗衣机完成构成特定驱动方法的进程之一，然后，保持在待机状态。
[0157] 当接收到电力信息时，如果在操作S134/S234中执行没有烘干进程的完全脱水进程，那么执行脱水过程，然后，切断洗衣机的电力。即，如果当洗衣机执行特定驱动方法时识别高峰时间段，则洗衣机完成构成特定驱动方法的进程之一，然后，切断洗衣机的电力。
[0158] 当接收到电力信息时，如果在操作S135/S235中执行烘干进程，那么停止加热器，并以最低的速度和最低的实际运行率来驱动电机200以控制滚筒160的旋转数量。在设置有两个或两个以上加热器的情况下，可以按序或同时停止加热器。此外，确定是否有必要增加烘干时间来代替减少加热器的输出。当加热器停止时，如果剩余烘干时间超过预定时间，那么可以延长烘干时间。如果当加热器停止时剩余烘干时间低于预定时间，那么可以不用延长烘干时间。
[0159] 在控制洗衣机的方法中，电力信息还可包括外部电源的类型以及根据外部电源的温室气体指标。在控制洗衣机的方法中，可基于电力信息来计算估计电费和温室气体排放量，以及可输出外部电源的类型、温室气体指标、估计电费及估计温室气体排放量中的至少之一。在控制洗衣机的方法中，可基于计算出的估计电力消耗来计算供应到洗衣机的能源的估计温室气体排放量。例如，可以用计算出的估计电力消耗乘以取决于能源的二氧化碳指标来获得二氧化碳的估计排放量。这里，能源可包括矿物燃料(如石油和天然气)、可替代能源(如太阳光、太阳热、风力、潮汐能、水力以及地热能)、核能以及燃料电池。取决于每个能源的温室气体指标，例如，可通过试验来设定二氧化碳指标。
[0160] 在根据本公开文本的洗衣机的控制装置以及控制洗衣机的方法中，将电力供应到洗衣机并经由内部通信单元从外部设备接收与当前电费时间段有关的信息以经由输出单元将该信息提供给用户。因此，用户可以选择用于节省电力的适当的方法。另外，在高峰时间段内执行节电运行模式以适当地使用能量。此外，在根据本公开文本的洗衣机的控制装置以及控制洗衣机的方法中，可以从外部设备中接收到外部电源的类型和取决于外部电源的温室气体指标，并基于外部电源的类型和温室气体指标来计算估计电费和温室气体排放量。因此，用户可以节省电力。即，在根据本公开文本的洗衣机的控制装置和控制洗衣机的方法中，用户可以实时确定洗衣机的电力使用及用电的实际情况，并引导其自愿地节能。因此，可以在国家级减少峰值电力以有助于下一代电网(如智能电网)的建设。
[0161] 虽然已参照许多说明性实施例描述了实施例，然而应当理解，本领域技术人员能够设计出许多落入本公开文本的原理的精神和范围的其它变型和实施例。更具体地，在公开内容、附图以及所附的权利要求书的范围内，在零部件和/或隶属的组合排列的排列方式中可以有各种变化和变型。除了零部件和/或排列的变化和变型之外，多种用途对本领域技术人员来说也是显而易见的。
[0162] 工业实用性
[0163] 根据实施例的控制电子产品的装置提供控制电子产品的方法，该方法可消除电力消耗的集中，使得供电者能够有效地管理电力消耗且消费者能够节省电费和能量。
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