BR102016021199B1

BR102016021199B1 - ELECTRONIC DEVICE FOR REDUCING ELECTRIC ENERGY WASTE AND USE OF THE SAME

Info

Publication number: BR102016021199B1
Application number: BR102016021199-9A
Authority: BR
Inventors: Marcelo Nelson Páez Carreño; Marco Isaías Alayo Chávez; Conrado Leite De Vitor; Leonardo Morimasa Niklis; Giuliano Leite De Vitor
Original assignee: Universidade De São Paulo - Usp
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2024-02-15
Also published as: BR102016021199A2

Abstract

dispositivo eletrônico para redução do desperdício de energia elétrica e uso do mesmo a presente invenção refere-se a um dispositivo eletrônico para redução de desperdício de energia elétrica por standby, bem como uso do mesmo. tal dispositivo é composto por duas placas eletrônicas (board 1 e board 2) inseridas em "cases" mecânicos isolados entre si que se comunicam através de tecnologia sem fio (wireless) utilizando o padrão de rádio 433mhz.electronic device for reducing electrical energy waste and use thereof The present invention relates to an electronic device for reducing electrical energy waste due to standby, as well as use thereof. This device is made up of two electronic boards (board 1 and board 2) inserted into mechanical "cases" isolated from each other that communicate via wireless technology using the 433mhz radio standard.

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção se insere no campo da engenharia elétrica, mais precisamente na área dos sistemas e circuitos eletrônicos e se refere a um dispositivo eletrônico para redução de desperdício de energia elétrica por standby, bem como uso do mesmo.[001] The present invention falls within the field of electrical engineering, more precisely in the area of electronic systems and circuits and refers to an electronic device for reducing waste of electrical energy due to standby, as well as its use.

BASICS OF THE INVENTION

[002] Diversos esforços de mercado têm contribuído para o surgimento de novas tecnologias de automação e conectividade entre aparelhos eletrônicos e interfaces homem-máquina. Existem no mercado diversos aparelhos eletrônicos conectados ao ponto de tomada que têm por objetivo promover funções de automação como ações de liga/desliga, temporizadores entre outras funções da área de domótica. Estas mesmas premissas se aplicam para aparelhos com funções de monitoramento de energia e consumo, que passam a surgir no mercado gradualmente com o avanço da “Internet das Coisas”. Percebe, no entanto que são escassas as soluções originais que atendem o problema do desperdício de energia via standby no ponto de tomada elétrica. As poucas soluções existentes possuem recursos limitados e não implementam funções conjuntas de medição de consumo, algoritmos de atuação para mitigar desperdício via standby e capacidades de automação e interfaces homem- máquina dedicadas. No modo standby, os aparelhos podem ser desligados temporariamente, porém, continuam recebendo energia, estando, portanto, pronto para voltar a funcionar com um simples acionamento.[002] Several market efforts have contributed to the emergence of new automation and connectivity technologies between electronic devices and human-machine interfaces. There are several electronic devices on the market connected to the socket point that aim to promote automation functions such as on/off actions, timers, among other functions in the home automation area. These same premises apply to devices with energy and consumption monitoring functions, which are gradually appearing on the market with the advancement of the “Internet of Things”. Note, however, that there are few original solutions that address the problem of energy waste via standby at the electrical outlet. The few existing solutions have limited resources and do not implement joint consumption measurement functions, actuation algorithms to mitigate waste via standby and automation capabilities and dedicated human-machine interfaces. In standby mode, the devices can be temporarily turned off, however, they continue to receive energy and are therefore ready to start working again with a simple activation.

[003] Conforme será mostrado mais adiante, todos os documentos listados e produtos encontrados no estado da técnica demonstram baixa correlação com o objeto da presente invenção quando observadas as técnicas de detecção e algoritmos para redução de desperdício via standby. As principais semelhanças, quando existem, se concentram no uso de contadores (timers) como parte integrante de funções de liga/desliga, porém sempre dissociado de uma lógica ou algoritmo orientado para redução de desperdícios de energia via standby. Os recursos de hardware são outra diferenciação dos modelos disponíveis no mercado, majoritariamente baseados em soluções eletromecânicas obsoletas ou fora do estado-da-arte em eletrônica de potência e uso de circuitos integrados.[003] As will be shown later, all listed documents and products found in the prior art demonstrate low correlation with the object of the present invention when observing detection techniques and algorithms for reducing waste via standby. The main similarities, when they exist, focus on the use of counters (timers) as an integral part of on/off functions, but always dissociated from a logic or algorithm aimed at reducing energy waste via standby. Hardware resources are another differentiation of the models available on the market, mostly based on obsolete electromechanical solutions or those outside the state of the art in power electronics and the use of integrated circuits.

[004] Em um contexto mais amplo, surgiram recentemente no mercado soluções para redução de energia que promovem uma combinação de monitores de energia conectados na internet e softwares para avaliação de consumo dos usuários no nível de software e implementação de políticas de redução de energia. Mesmo nestas arquiteturas, consideradas mais sistêmicas e com grau tecnológico mais sofisticado, percebe-se evidentes diferenciações com o objeto da presente invenção, uma vez que o dispositivo exposto atua com um algoritmo embarcado autônomo em relação a software de alto nível e atuando especificamente atacando o problema do standby.[004] In a broader context, energy reduction solutions have recently appeared on the market that promote a combination of internet-connected energy monitors and software for evaluating user consumption at the software level and implementing energy reduction policies. Even in these architectures, considered more systemic and with a more sophisticated technological level, clear differences can be seen with the object of the present invention, since the exposed device works with an autonomous embedded algorithm in relation to high-level software and acts specifically by attacking the standby problem.

STATE OF THE TECHNIQUE

[005] Algumas soluções com o intuito de buscar maneiras para o uso consciente de energia elétrica foram propostas no estado da técnica, por exemplo:[005] Some solutions with the aim of finding ways to consciously use electrical energy have been proposed in the state of the art, for example:

[006] O documento EP 0681754 B1 descreve um dispositivo em forma de régua de tomadas com uma unidade de controle para o chaveamento ON/OFF baseado na ordem sequencial e atraso entre o acionamento dos equipamentos nele conectados. Tal documento defende um sistema de comutação inteligente de energia para controlar a ligação elétrica de uma fonte de alimentação para cada uma das saídas. O circuito de interrupção está acoplado ao circuito de relé para gerar sinais de “on” ou “off” de cada saída e um processador recebe esses sinais e gera um sinal de controle para efetuar a atuação dos relés. Dessa forma, através de um comando do usuário, o processador dispara esses sinais de controle lendo os sinais de comutação armazenados, sua sequência e o tempo de atraso, e automaticamente atua os relés de acordo. Entretanto, o referido documento não apresenta conflito com a presente invenção, visto que não cita a utilização aplicada em standby, nem métodos de redução de consumo de energia, possuindo somente funções de automação simples, como ações de ON/OFF, não tendo recursos para medição de energia e parâmetros como corrente, tensão e potência ativa, não apresentando módulo de comunicação wireless, a interface para programação sendo feita através de switches mecânicos. Deste modo, o dispositivo proposto no documento EP 0681754 B1 é diferente nos modos de funcionamento e aplicação final, pois trata-se de uma solução voltada para automação sequencial de atividades e desligamento, não possuindo semelhança aos modos TIMER e Master/Slave conforme descritos na presente invenção. Além disso, tal documento não possui capacidade de monitoramento de energia e não menciona a utilização de interfaces externas ao dispositivo, tal como a IHM defendida na presente invenção.[006] Document EP 0681754 B1 describes a device in the form of a socket strip with a control unit for ON/OFF switching based on the sequential order and delay between the activation of the equipment connected to it. This document advocates an intelligent power switching system to control the electrical connection of a power supply to each of the outputs. The interrupt circuit is coupled to the relay circuit to generate “on” or “off” signals for each output and a processor receives these signals and generates a control signal to actuate the relays. In this way, through a user command, the processor triggers these control signals by reading the stored switching signals, their sequence and delay time, and automatically actuates the relays accordingly. However, the aforementioned document does not present a conflict with the present invention, as it does not mention the use applied in standby, nor methods for reducing energy consumption, having only simple automation functions, such as ON/OFF actions, and not having resources for measurement of energy and parameters such as current, voltage and active power, without a wireless communication module, the programming interface being made through mechanical switches. Therefore, the device proposed in document EP 0681754 B1 is different in its operating modes and final application, as it is a solution aimed at sequential automation of activities and shutdown, having no similarity to the TIMER and Master/Slave modes as described in present invention. Furthermore, this document does not have energy monitoring capacity and does not mention the use of interfaces external to the device, such as the HMI advocated in the present invention.

[007] O documento US 6476523 B1 descreve um dispositivo em formato de régua de tomadas com um timer ajustável manualmente pelo usuário para a interrupção de energia dos dispositivos nele conectados. Possui uma pluralidade de plugs onde a energia é fornecida exclusivamente através de uma unidade de controle, que possui seu próprio componente de energia. A fonte de alimentação é controlada para fornecer uma apresentação clara e fácil de ajuste de período de tempo para quando a saída for ativada. O relógio é configurado para mostrar em tempo real e fornecer um sinal de referência para o ajuste do período de ativação da saída. Os tempos de ativação podem ter precisão de minuto e o horário é mostrado em incrementos de 12 horas. Além disso, possui proteção de sobrecarga e um switch on/off. Pode ter alimentação contínua quando o período de ativação é igual à zero. Todavia, tal documento difere da presente invenção principalmente pelo fato de que não cita a utilização aplicada em standby, não possui recursos para medição de energia, não apresenta módulo de comunicação wireless, a interface para programação é feita através de switches mecânicos. De maneira geral, os requisitos deste documento atingem principalmente a função TIMER da presente invenção, sendo possível apresentar diferenças específicas desse modo para o dispositivo proposto no presente pedido, por exemplo, diferentes tecnologias de hardware para a configuração do período pelo usuário final, utilização do conceito de janelas pré-estabelecidas de tempo para o acionamento dos dispositivos, visualização do intervalo de tempo através de LEDs indicadores (ao contrário do display). Suas semelhanças em relação ao Modo Timer se contrapõem a grandes diferenças em relação à capacidade de monitoramento de energia, assim como o outro modo de funcionamento baseado em Master/Slave. Adicionalmente, a interface de configuração também se apresenta de modo rústico e inferior à tecnologia defendida para a IHM da presente invenção, com capacidade wireless, circuitos digitais com indicadores sonoros e visuais, como display, LEDs e buzzer.[007] Document US 6476523 B1 describes a device in the format of a socket strip with a timer manually adjustable by the user for interrupting power to the devices connected to it. It has a plurality of plugs where power is supplied exclusively through a control unit, which has its own power component. The power supply is controlled to provide a clear presentation and easy adjustment of the time period for when the output is activated. The clock is configured to display in real time and provide a reference signal for adjusting the output activation period. Activation times can be accurate to the minute and the time is shown in 12-hour increments. Additionally, it has overload protection and an on/off switch. It can have continuous power supply when the activation period is equal to zero. However, this document differs from the present invention mainly due to the fact that it does not mention the use applied in standby, it does not have resources for energy measurement, it does not present a wireless communication module, the programming interface is made through mechanical switches. In general, the requirements of this document mainly affect the TIMER function of the present invention, and it is possible to present specific differences in this way for the device proposed in the present application, for example, different hardware technologies for setting the period by the end user, use of the concept of pre-established time windows for activating the devices, visualization of the time interval through indicator LEDs (as opposed to the display). Its similarities in relation to Timer Mode are contrasted with large differences in relation to energy monitoring capacity, as well as the other operating mode based on Master/Slave. Additionally, the configuration interface is also rustic and inferior to the technology advocated for the HMI of the present invention, with wireless capability, digital circuits with audible and visual indicators, such as display, LEDs and buzzer.

[008] O documento US 6586849 B2 descreve um equipamento em formato de régua de tomadas que pode ser usado em conjunto com um computador, de modo a permitir que os dispositivos periféricos associados a ele sejam automaticamente ligados ou desligados simultaneamente. O dispositivo inclui um conector USB que permite a conexão com a fonte de energia fornecida pela porta USB do computador. Inclui também um relé que energiza efetivamente a régua quando o computador é ligado e desenergiza quando o computador é desligado. Assim, tal dispositivo garante que todos os equipamentos periféricos sejam automaticamente ligados ou desligados com a dependência do computador. Entretanto, tal documento não apresenta conflito com a presente invenção, visto que não possui recursos para medição de energia, não apresenta módulo de comunicação wireless, a interface para programação é feita através de switches mecânicos. De maneira geral, os requisitos deste documento de patente atingem principalmente a função MASTER/SLAVE do dispositivo da presente invenção, sendo possível apresentar diferenças específicas desse modo para o dispositivo proposto no presente pedido, por exemplo, a não dependência com a conexão USB (que torna possível a aplicação a outros ambientes que não apenas à presença do computador), e metodologia de detecção diferente, possuindo circuitos inteligentes que monitoram o consumo de energia do terminal MASTER (ao contrário do requerido na presente invenção que detecta apenas o estado do USB para o controle). Assim, tal como acima, mesmo que o documento US 6586849 B2 apresente algumas semelhanças com o modo MASTER/SLAVE da presente invenção, apresenta defasagem tanto no outro modo de funcionamento quanto em sua concepção baseada na saída USB, como forma de controle. Distingue-se também por não ter a capacidade de controle possibilitado pela IHM externa assim como a potencialidade de capturas de medidas elétricas relativas ao consumo.[008] Document US 6586849 B2 describes equipment in the format of a socket strip that can be used in conjunction with a computer, in order to allow peripheral devices associated with it to be automatically turned on or off simultaneously. The device includes a USB connector that allows connection to the power source provided by the computer's USB port. It also includes a relay that effectively energizes the ruler when the computer is turned on and de-energizes it when the computer is turned off. Thus, such a device ensures that all peripheral equipment is automatically turned on or off depending on the computer. However, this document does not conflict with the present invention, as it does not have resources for energy measurement, does not present a wireless communication module, the programming interface is made through mechanical switches. In general, the requirements of this patent document mainly affect the MASTER/SLAVE function of the device of the present invention, and it is possible to present specific differences in this way for the device proposed in the present application, for example, the non-dependence on the USB connection (which makes it possible to apply it to environments other than just the presence of the computer), and different detection methodology, having intelligent circuits that monitor the energy consumption of the MASTER terminal (unlike what is required in the present invention, which only detects the status of the USB to the control). Thus, as above, even though document US 6586849 B2 presents some similarities with the MASTER/SLAVE mode of the present invention, it presents a lag both in the other operating mode and in its design based on the USB output, as a form of control. It is also distinguished by not having the control capacity made possible by the external HMI as well as the potential for capturing electrical measurements related to consumption.

[009] O documento US 7994654 B2 descreve um aparelho focado na redução do consumo de energia. Inclui uma régua de controle de economia de energia e um controlador de detecção de energia wireless. A régua possui um soquete master e pelo menos um soquete slave para ser controlado. Inclui ainda um receptáculo que contém o controlador wireless de energia. Esse controlador é conectado em um host externo para detectar o seu desempenho. O host também determina quando os soquetes slaves devem ser energizados ou não. Entretanto, tal documento difere da presente invenção, uma vez que não possui recursos para a medição de energia, não é StandAlone, dependendo da existência de um host para ajustar a ordem e tempos de acionamento dos periféricos, e também não especifica exatamente o protocolo de comunicação wireless utilizado. Apesar da régua descrita no documento US 7994654 B2 apresentar algumas similaridades em relação ao modo Master/Slave e possuir um detector simples de que uma carga foi acionada, não permite o levantamento de dados de medida diretamente relacionados ao consumo de energia, tais como tensão e corrente elétricas, potência ativa e consumo de energia. Também não possui capacidade para implementar a função TIMER, conforme descrito na presente invenção.[009] Document US 7994654 B2 describes a device focused on reducing energy consumption. Includes a power-saving slider and a wireless power-sensing controller. The ruler has a master socket and at least one slave socket to be controlled. It also includes a receptacle that contains the wireless power controller. This controller is connected to an external host to detect its performance. The host also determines when the slave sockets should be powered or not. However, such a document differs from the present invention, since it does not have resources for energy measurement, it is not StandAlone, depending on the existence of a host to adjust the order and activation times of the peripherals, and it also does not specify exactly the protocol for wireless communication used. Although the ruler described in document US 7994654 B2 presents some similarities in relation to the Master/Slave mode and has a simple detector that a load has been activated, it does not allow the collection of measurement data directly related to energy consumption, such as voltage and electrical current, active power and energy consumption. It also does not have the capacity to implement the TIMER function, as described in the present invention.

[010] O documento US 8129859 B2 descreve um dispositivo no formato de uma régua de tomadas com funções de timer e capacidade para controle externo de acionamento e controle programável entre pontos de tomada. Tal documento não deixa claro a existência de interdependências entre pontos de tomada, não permitindo uma análise quanto ao modo de funcionamento Master/Slave. As funções de Timer podem ser configuradas tanto externamente quanto internamente, sem, contanto, descrever o tipo de interface ou alguma tecnologia wireless. Porém, tal documento não apresenta conflito com o presente pedido, uma vez que não possui implementação explícita de modos de interdependência entre plugs, tal como o modo Master/Slave. Não possui capacidade suficiente para medição de energia, pois mensura somente a corrente elétrica em cada ponto, nem descreve o dispositivo remoto, não deixando claros seus recursos e funcionalidades. Apesar de apresentar alguma similaridade em relação à capacidade de automação e controle interno do módulo de hardware na régua de tomadas, e também no modo TIMER de funcionamento, o documento US 8129859 B2 distingue-se da presente invenção na inexistência do modo Master/Slave e dos recursos completos necessários para medição de potência ativa e energia consumida.[010] Document US 8129859 B2 describes a device in the format of a socket strip with timer functions and the ability for external drive control and programmable control between socket points. This document does not make clear the existence of interdependencies between socket points, not allowing an analysis regarding the Master/Slave operating mode. The Timer functions can be configured both externally and internally, without, however, describing the type of interface or any wireless technology. However, this document does not conflict with this request, since it does not have an explicit implementation of interdependence modes between plugs, such as Master/Slave mode. It does not have sufficient capacity for energy measurement, as it only measures the electrical current at each point, nor does it describe the remote device, not making its features and functionalities clear. Despite presenting some similarity in relation to the automation and internal control capacity of the hardware module in the socket strip, and also in the TIMER mode of operation, document US 8129859 B2 differs from the present invention in the absence of Master/Slave mode and of the complete resources necessary for measuring active power and consumed energy.

[011] O documento US 2005036258 A1 se refere a um dispositivo em formato de régua de tomada com o controle de tempo e temperatura. Inclui entradas primárias que são conectadas a uma fonte de energia como em réguas de tomadas tradicionais. Possui também entradas secundárias que são controladas por tempo e temperatura para definir estados de “on” e “off”. No modo de temperatura, as entradas são ativadas se a temperatura em um ambiente for menor do que a temperatura desejada. No modo de tempo, são controladas por períodos de tempo definidos. Todavia, tal documento difere da presente invenção, visto que não cita a utilização aplicada em standby, não tem recursos para medição de energia, não apresenta módulo de comunicação wireless, e sua interface para programação se dá através de botões mecânicos embutidos no próprio corpo da régua. Além disso, o dispositivo descrito em tal documento não apresenta conexão wireless para interfaciamento dos dispositivos externos para controle e monitoramento de dados, nem possui capacidade de monitoramento de energia assim como se limita a ações de ON/OFF sem lógicas pré-determinadas com foco na redução do desperdício de energia.[011] Document US 2005036258 A1 refers to a device in the format of a power strip with time and temperature control. Includes primary inputs that are connected to a power source like traditional power strips. It also has secondary inputs that are controlled by time and temperature to define “on” and “off” states. In temperature mode, inputs are activated if the temperature in an environment is lower than the desired temperature. In time mode, they are controlled for defined periods of time. However, this document differs from the present invention, as it does not mention the use applied in standby, it does not have resources for energy measurement, it does not present a wireless communication module, and its interface for programming is through mechanical buttons embedded in the body of the device itself. ruler. Furthermore, the device described in this document does not have a wireless connection for interfacing external devices for data control and monitoring, nor does it have energy monitoring capacity, as well as being limited to ON/OFF actions without pre-determined logic focused on reduction of energy waste.

[012] O documento US 2009146494 A1 descreve um dispositivo em formato de régua de tomadas, com controle remoto, para o acionamento ON/OFF de cada terminal. Pode ser configurado para ligar ou desligar individualmente ou em conjunto os terminais da régua. Entretanto, tal documento não apresenta conflito com o presente pedido, uma vez que não cita a utilização aplicada em standby, não tem foco em redução de consumo, apenas em automação, não tem recursos para medição de energia, e não efetua modo de acionamento com hierarquia Master/Slave. Apesar das similaridades no que tange à capacidade de controle remoto via wireless, o documento US 2009146494 A1 está focado exclusivamente numa solução de automação simples sem aplicar modos de operação do tipo defendida na presente invenção (timer, master/slave).[012] Document US 2009146494 A1 describes a device in the format of a socket strip, with remote control, for activating ON/OFF each terminal. It can be configured to turn the strip terminals on or off individually or together. However, this document does not conflict with this request, since it does not mention the use applied in standby, does not focus on reducing consumption, only on automation, does not have resources for energy measurement, and does not perform a drive mode with Master/Slave hierarchy. Despite the similarities regarding wireless remote control capability, document US 2009146494 A1 is focused exclusively on a simple automation solution without applying operating modes of the type advocated in the present invention (timer, master/slave).

[013] Dessa forma, a presente invenção contribui diretamente para a solução do problema de desperdícios de energia elétrica via standby em aparelhos eletro- eletrônicos em ambientes residenciais e comerciais. Visto que este é um problema de dimensões econômicas, trata-se de uma ferramenta importante nos esforços para resolução deste problema. Além disto, assume os contornos tecnológicos de um produto viável a curto e médio prazo, alavancando o grau tecnológico do segmento de automação residencial/comercial da indústria e disponibilizando ao mercado uma solução geradora de ganhos econômicos e ambientais tanto ao usuário final de energia como na contribuição para uma matriz energética mais eficiente através dos SmartGrids. Adicionalmente, o referido dispositivo permite o monitoramento individualizado com consumo de energia por aparelho eletrônico, gerando impactos positivos na disseminação de informações relativas ao consumo e desperdícios reais de equipamentos inseridos no cotidiano dos usuários.[013] In this way, the present invention directly contributes to solving the problem of waste of electrical energy via standby in electronic devices in residential and commercial environments. Since this is a problem of economic dimensions, it is an important tool in efforts to resolve this problem. Furthermore, it assumes the technological contours of a viable product in the short and medium term, leveraging the technological level of the residential/commercial automation segment of the industry and making available to the market a solution that generates economic and environmental gains for both the end user of energy and the contribution to a more efficient energy matrix through SmartGrids. Additionally, this device allows individualized monitoring of energy consumption by electronic device, generating positive impacts on the dissemination of information regarding consumption and real waste of equipment inserted in users' daily lives.

BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[014] A presente invenção tem por objetivo propor um dispositivo eletrônico para redução de desperdício de energia elétrica por standby. Tal dispositivo apresenta dois modos independentes de funcionamento, o modo Master-Slave, voltado principalmente para o mercado de automação residencial, e o modo Timer, voltado principalmente para ambientes corporativos.[014] The present invention aims to propose an electronic device for reducing electrical energy waste due to standby. This device has two independent operating modes, the Master-Slave mode, aimed mainly at the home automation market, and the Timer mode, aimed mainly at corporate environments.

BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[015] A FIG. 1 mostra a Concepção do Dispositivo Eletrônico para Redução de Energia via standby;[015] FIG. 1 shows the Design of the Electronic Device for Energy Reduction via standby;

[016] A FIG. 2 mostra o Diagrama de Blocos do Hardware Eletrônico referente a BOARD 1;[016] FIG. 2 shows the Electronic Hardware Block Diagram for BOARD 1;

[017] A FIG. 3 mostra o Diagrama de blocos da BOARD 2, responsável pela interface Homem-Máquina com usuário (IHM);[017] FIG. 3 shows the block diagram of BOARD 2, responsible for the Human-Machine user interface (HMI);

[018] A FIG. 4 mostra o CON IN (1);[018] FIG. 4 shows CON IN (1);

[019] A FIG. 5 mostra o AC/DC CONVERSOR do tipo BUCK (2);[019] FIG. 5 shows the BUCK type AC/DC CONVERTER (2);

[020] A FIG. 6 mostra o DC/DC CONVERSOR (3);[020] FIG. 6 shows the DC/DC CONVERTER (3);

[021] A FIG. 7 mostra o Microcontrolador MCU (4);[021] FIG. 7 shows the MCU Microcontroller (4);

[022] A FIG. 8 mostra o Conector Gravador (5);[022] FIG. 8 shows the Recorder Connector (5);

[023] A FIG. 9 mostra o Clock Externo (6);[023] FIG. 9 shows the External Clock (6);

[024] A FIG. 10 mostra o Reset (7);[024] FIG. 10 shows Reset (7);

[025] A FIG. 11 mostra o sensor de Tensão Elétrica[025] FIG. 11 shows the Electric Voltage sensor

[026] A FIG . 12 most ra o sensor de Corrente Elétrica baseado em resistor SHUNT (9);[026] FIG. 12 shows the Electric Current sensor based on the SHUNT resistor (9);

[027] A FIG. 13 mostra o circuito Integrado FrontEnd ADC Converter (10) ;[027] FIG. 13 shows the FrontEnd ADC Converter integrated circuit (10);

[028] A FIG. 14 mostra o atuador Relay (11) eletromecânico com Driver de acionamento;[028] FIG. 14 shows the electromechanical Relay actuator (11) with drive driver;

[029] A FIG. 15 mostra o conector OUT (12) de 2 Saídas para a Carga Elétrica Correspondente ao plug controlado;[029] FIG. 15 shows the OUT connector (12) of 2 Outputs for the Electrical Load Corresponding to the controlled plug;

[030] A FIG. 16 mostra o Módulo Wireless RF 433MHz Transceiver (RX/TX) (13) para comunicação entre Régua de Tomadas e dispositivo externo;[030] FIG. 16 shows the Wireless RF 433MHz Transceiver Module (RX/TX) (13) for communication between the Socket Strip and an external device;

[031] A FIG. 17 mostra os LEDs Status Transceiver (RED e GREEN) (14);[031] FIG. 17 shows the Transceiver Status LEDs (RED and GREEN) (14);

[032] A FIG. 18 mostra os LEDs Status RGB (RED, GREEN e BLUE) (15);[032] FIG. 18 shows the RGB Status LEDs (RED, GREEN and BLUE) (15);

[033] A FIG. 19 mostra o conector Barra pinos (16) para depuração externa;[033] FIG. 19 shows the pin bar connector (16) for external debugging;

[034] A FIG. 20 mostra o circuito para Buzzer (17);[034] FIG. 20 shows the circuit for Buzzer (17);

[035] A FIG. 21 mostra o circuito para geração de sinal através de tecla TactSwitch (18);[035] FIG. 21 shows the circuit for generating a signal using the TactSwitch key (18);

[036] A FIG. 22 mostra o circuito para controle e acionamento do display LCD de 2 linhas e 16 colunas (19);[036] FIG. 22 shows the circuit for controlling and activating the 2-line, 16-column LCD display (19);

[037] A FIG. 23 mostra o fluxograma do algoritmo de funcionamento do dispositivo;[037] FIG. 23 shows the flowchart of the device's operating algorithm;

[038] A FIG. 24 mostra o esquema de ligação e diagramação do modo MASTER/SLAVE;[038] FIG. 24 shows the connection diagram and layout of the MASTER/SLAVE mode;

[039] A FIG. 25 mostra o esquema de ligação e diagramação do modo TIMER.[039] FIG. 25 shows the connection diagram and layout of TIMER mode.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[040] A presente invenção refere-se a um dispositivo eletrônico para redução de desperdício de energia elétrica por standby composto por duas placas eletrônicas (BOARD 1 e BOARD 2)inseridas em “cases” mecânicos isolados entre si se comunicando através de tecnologia sem fio (wireless) utilizando o padrão de rádio 433MHz.[040] The present invention refers to an electronic device for reducing electrical energy waste due to standby, consisting of two electronic boards (BOARD 1 and BOARD 2) inserted into mechanical “cases” isolated from each other, communicating via wireless technology. (wireless) using the 433MHz radio standard.

[041] Na concepção do dispositivo eletrônico destacam-se como principais elementos da régua de tomadas: o plug Master (A), plugs do tipo Slave (B), um módulo de hardware denominado BOARD 1 e uma chave seletora (C). Nos plugs (A) deverão ser conectadas cargas eletrônicas (E) e nos plugs slaves (B) devem ser conectados cargas eletrônicas que poderão ser desligadas durante o funcionamento (D).[041] In the design of the electronic device, the main elements of the socket strip stand out: the Master plug (A), Slave type plugs (B), a hardware module called BOARD 1 and a selector switch (C). Electronic loads (E) must be connected to the plugs (A) and electronic loads must be connected to the slave plugs (B), which can be switched off during operation (D).

[042] A primeira destas placas eletrônicas (denominada BOARD 1) é composta pelos componentes: CON IN (1), AC/DC CONVERSOR (2), DC/DC CONVERSOR (3), Microcontrolador MCU (4), Conector Gravador (5), Clock Externo (6), Reset (7), Sensor de Tensão Elétrica (8), Sensor de Corrente Elétrica SHUNT (9), Conversor ADC FrontEnd (10), Atuador RELAY (11), Conector OUT (12), Módulo Wireless 433MHz (13), Leds STATUS Transceiver (14), Leds RGB (15) e Conector tipo Barra Pinos (16) (Pin Header) para Depuração externa. A referida placa está inserida no corpo principal da régua de tomadas, e é responsável pela operação e o funcionamento da régua de tomadas, isto é, pelas atividades de monitoramento dos parâmetros de tensão (Volt), corrente (Ampère) e potência elétrica (Watt), cálculos do consumo de energia (kWh) e processamento de ações de ON/OFF, Timer e Comunicação Wireless com dispositivo externo.[042] The first of these electronic boards (called BOARD 1) is composed of the components: CON IN (1), AC/DC CONVERTER (2), DC/DC CONVERTER (3), MCU Microcontroller (4), Recorder Connector (5 ), External Clock (6), Reset (7), Electric Voltage Sensor (8), SHUNT Electric Current Sensor (9), FrontEnd ADC Converter (10), RELAY Actuator (11), OUT Connector (12), Module Wireless 433MHz (13), STATUS Transceiver Leds (14), RGB Leds (15) and Pin Bar Connector (16) (Pin Header) for external debugging. Said plate is inserted in the main body of the socket strip, and is responsible for the operation and functioning of the socket strip, that is, for monitoring the voltage (Volt), current (Amp) and electrical power (Watt) parameters. ), calculations of energy consumption (kWh) and processing of ON/OFF, Timer and Wireless Communication actions with an external device.

[043] A segunda placa eletrônica (denominada BOARD 2) é composta de grande parte dos componentes da BOARD 1 (componentes (1) a (9)), mais os componentes: Buzzer (17), Teclas para interface física com usuário (18) e Display do tipo LCD 2x16 (19). A referida placa está inserida em um case mecânico externo à régua, e é responsável pela interface visual e interativa com o usuário do aparelho. É composto pelos circuitos eletrônicos responsáveis pela captura dos dados enviados pela BOARD 1 e acionamento do display LCD e leitura de teclas de comando presentes para interface com usuário.[043] The second electronic board (called BOARD 2) is composed of most of the components of BOARD 1 (components (1) to (9)), plus the components: Buzzer (17), Keys for physical user interface (18 ) and 2x16 LCD type display (19). This board is inserted in a mechanical case external to the ruler, and is responsible for the visual and interactive interface with the device's user. It is composed of the electronic circuits responsible for capturing the data sent by BOARD 1 and activating the LCD display and reading the command keys present for the user interface.

[044] O CON IN (1) refere-se a um conector mecânico com 2 ou 3 terminais de contato responsável pela interligação com o cabo de alimentação proveniente do plug da tomada. Trata-se de uma entrada AC (corrente alternada) com conexões com a FASE, NEUTRO e ATERRAMENTO (opcional).[044] CON IN (1) refers to a mechanical connector with 2 or 3 contact terminals responsible for interconnection with the power cable coming from the socket plug. It is an AC (alternating current) input with connections to PHASE, NEUTRAL and GROUND (optional).

[045] O AC/DC CONVERSOR (2) é um conversor de Tensão do tipo BUCK responsável por condicionar e regular uma tensão de saída DC (Corrente Contínua) de 10 [Vdc] a partir de uma tensão de entrada AC (Corrente Alternada) monofásica de 127 [Vac]. A tensão de 10 [Vdc] é utilizada especificamente para alimentar os circuitos atuadores do tipo RELAY.[045] The AC/DC CONVERTER (2) is a BUCK-type voltage converter responsible for conditioning and regulating a DC (Direct Current) output voltage of 10 [Vdc] from an AC (Alternating Current) input voltage. 127 [Vac] single phase. The 10 [Vdc] voltage is specifically used to power RELAY type actuator circuits.

[046] O DC/DC CONVERSOR (3) é um regulador de Tensão padrão responsável por converter de 10 [Vdc] para 3.3 [Vdc] correspondente à Tensão de operação dos demais circuitos eletrônicos como processador, conversor ADC, Módulo Wireless, etc.[046] The DC/DC CONVERTER (3) is a standard voltage regulator responsible for converting from 10 [Vdc] to 3.3 [Vdc] corresponding to the operating voltage of other electronic circuits such as processor, ADC converter, Wireless Module, etc.

[047] O Microcontrolador MCU (4) é o componente central da eletrônica e responsável pelas atividades de controle, leitura das medidas de Tensão, Corrente e Potência obtidos via FrontEnd (10), acionamento de relays e LEDs (11), (15), (16), e comunicação através do módulo wireless (13), circuito de gravação de firmware (5) e depuração (16). Nele é gravado o código firmware responsável pela execução de toda a lógica de funcionamento da régua de tomadas.[047] The MCU Microcontroller (4) is the central component of the electronics and is responsible for control activities, reading Voltage, Current and Power measurements obtained via FrontEnd (10), activating relays and LEDs (11), (15) , (16), and communication through the wireless module (13), firmware recording circuit (5) and debugging (16). The firmware code responsible for executing all the operating logic of the socket strip is recorded in it.

[048] O conector Gravador (5) consiste de uma interface mecânica com terminais elétricos expostos para conexão com gravador (denominado BDM), necessária para gravação e depuração dos códigos de firmware no processador MCU (4).[048] The Recorder connector (5) consists of a mechanical interface with exposed electrical terminals for connection to a recorder (called BDM), necessary for recording and debugging firmware codes in the MCU processor (4).

[049] O clock externo (6) trata-se de um componente do tipo oscilador de Crystal associado a componentes passivos (capacitores) responsáveis pelo relógio (clock) necessários para processamento dos dados pelo controlador (4). O componente escolhido para o dispositivo da presente invenção consiste de um oscilador de frequência 8 MHz.[049] The external clock (6) is a Crystal oscillator-type component associated with passive components (capacitors) responsible for the clock necessary for data processing by the controller (4). The component chosen for the device of the present invention consists of an 8 MHz frequency oscillator.

[050] O Reset (7) é o circuito responsável pela reinicialização dos circuitos (Power-On Reset) e com suporte para um botão de Reset manual pelo usuário. Este circuito está ligado ao processador (4) e é fundamental para sua inicialização e operação.[050] Reset (7) is the circuit responsible for resetting the circuits (Power-On Reset) and supporting a manual Reset button by the user. This circuit is connected to the processor (4) and is essential for its initialization and operation.

[051] O Sensor de Tensão Elétrica (8) implementa um circuito baseado em um divisor resistivo responsável pela captura direta do sinal de Tensão presente na rede elétrica através de uma conversão da Tensão de entrada para valores de sinais aceitáveis para leitura do circuito ADC através do circuito integrado FrontEnd (10). Adicionalmente, implementa filtro de sinais de alta frequência e proteção contra surtos na rede elétrica. Conecta-se a uma das entradas diferenciais do Circuito Integrado.[051] The Electrical Voltage Sensor (8) implements a circuit based on a resistive divider responsible for directly capturing the Voltage signal present in the electrical network through a conversion of the input Voltage to acceptable signal values for reading the ADC circuit through of the FrontEnd integrated circuit (10). Additionally, it implements high frequency signal filtering and protection against surges in the electrical network. Connects to one of the differential inputs of the Integrated Circuit.

[052] O Sensor de Corrente Elétrica SHUNT (9) implementa um circuito baseado em componente resistivo do tipo SHUNT responsável pela conversão da corrente para tensão elétrica necessário no pré processamento. Semelhante ao bloco (8), implementa filtros de sinal para alta frequência e condiciona o sinal de saída através de um par diferencial. Estes sinais provenientes do sensor SHUNT são conectados em entradas do circuito integrado do conversor ADC FrontEnd (10).[052] The SHUNT Electric Current Sensor (9) implements a circuit based on a SHUNT-type resistive component responsible for converting current to electrical voltage necessary in pre-processing. Similar to block (8), it implements high frequency signal filters and conditions the output signal through a differential pair. These signals from the SHUNT sensor are connected to inputs on the integrated circuit of the FrontEnd ADC converter (10).

[053] O Conversor ADC FrontEnd (10) refere-se a um circuito integrado do tipo Conversor Analógico/Digital (ADC) responsável pelo processamento de sinais provenientes dos 4 sensores de corrente (9) e de tensão (8) descritos acima. Possui circuitos periféricos para tratamento de ruídos de alta frequência, e circuito para relógio (clock).[053] The ADC FrontEnd Converter (10) refers to an integrated circuit of the Analog/Digital Converter (ADC) type responsible for processing signals from the 4 current (9) and voltage (8) sensors described above. It has peripheral circuits for handling high frequency noise, and a clock circuit.

[054] O Atuador RELAY (11) é um circuito Driver com um componente eletromecânico responsável pelo acionamento da carga externa através da comutação da FASE da rede, permitindo ou não a passagem de corrente elétrica da rede elétrica para a carga elétrica conectada através do conector (12). O sinal da saída do Relay é interligado ao SHUNT (9) de modo a permitir a passagem da corrente por este.[054] The RELAY Actuator (11) is a Driver circuit with an electromechanical component responsible for activating the external load through switching the PHASE of the network, allowing or not the passage of electrical current from the electrical network to the electrical load connected through the connector (12). The Relay output signal is connected to the SHUNT (9) in order to allow current to pass through it.

[055] O Conector OUT (12) refere-se a um plug semelhante ao CON IN (1) e é responsável por enviar os sinais de FASE e NEUTRO para a carga correspondente ao plug de tomada.[055] The OUT Connector (12) refers to a plug similar to the CON IN (1) and is responsible for sending the PHASE and NEUTRAL signals to the load corresponding to the socket plug.

[056] O Módulo Wireless 433MHz (13) refere-se a um Módulo Transceiver de Radio Frequência (RF) de 433MHz responsável pela comunicação entre a BOARD 1 e BOARD 2 para envio das medidas elétricas obtidas e processadas no hardware da régua de tomadas.[056] The 433MHz Wireless Module (13) refers to a 433MHz Radio Frequency (RF) Transceiver Module responsible for communication between BOARD 1 and BOARD 2 to send the electrical measurements obtained and processed in the socket strip hardware.

[057] Os Leds STATUS Transceiver (14) são 2 LEDs nas cores verde e vermelho, responsáveis pela indicação visual de comunicação RX e TX (respectivamente) entre dispositivo externo e hardware da régua de tomadas. Utilizam-se de 2 terminais GPIO (General Purpose Input/Output Pin) do microcontrolador (4).[057] The STATUS Transceiver LEDs (14) are 2 LEDs in green and red, responsible for the visual indication of RX and TX communication (respectively) between the external device and the socket strip hardware. They use 2 GPIO terminals (General Purpose Input/Output Pin) of the microcontroller (4).

[058] O Led RGB (15) é um LED com 3 cores (R: red, G: green, B: Blue) responsáveis pela indicação visual de status do dispositivo para controle pelo usuário. Utilizam- se de 3 terminais GPIO (General Purpose Input/Output Pin) do microcontrolador (4).[058] The RGB LED (15) is an LED with 3 colors (R: red, G: green, B: Blue) responsible for visually indicating the status of the device for user control. 3 GPIO (General Purpose Input/Output Pin) terminals of the microcontroller (4) are used.

[059] O Conector tipo Barra Pinos (Pin Header) para Depuração externa (16) refere-se a um conector mecânico com 6 terminais conectados ao microcontrolador (4) através do protocolo I2C e responsável pela conexão com módulo externo do tipo I2C/USB para fins de depuração e controle via estação de trabalho (PC). Trata-se de um recurso para desenvolvimento e não possui fins de usuário.[059] The Pin Header for external debugging (16) refers to a mechanical connector with 6 terminals connected to the microcontroller (4) via the I2C protocol and responsible for connecting to an external module of the I2C/USB type for debugging and control purposes via workstation (PC). This is a resource for development and has no user purposes.

[060] O Buzzer (17) refere-se a uma interface de áudio para sinalizações de propósito geral. É necessário um Driver para fornecer a corrente necessária para o componente Buzzer.[060] Buzzer (17) refers to an audio interface for general purpose signaling. A Driver is required to supply the required current to the Buzzer component.

[061] As Teclas para interface física com usuário (18) são teclas do tipo TactSwitch, descritas por LEFT, RIGHT e ENTER, responsáveis por permitir o acionamento de funções e configurações do dispositivo pelo usuário.[061] The keys for physical user interface (18) are TactSwitch type keys, described by LEFT, RIGHT and ENTER, responsible for allowing the user to activate device functions and settings.

[062] O Display do tipo LCD 2x16 (19) é um display padrão acionado através de comunicação paralela e responsável pela interface visual com o usuário.[062] The 2x16 LCD type display (19) is a standard display driven through parallel communication and responsible for the visual interface with the user.

Device Operating Modes

[063] Foram identificadas situações potenciais para redução do desperdício de energia em standby sem afetar diretamente o conforto do usuário do aparelho, situação que prejudicaria o impacto da tecnologia ao reduzir a aderência dos usuários. Com isto, foram definidos 2 (dois) modos independentes de operação para a régua de tomadas inteligente dependendo da aplicação e ambiente exigido. As operações atendem as seguintes situações: A. Modo Master-Slave: Eliminação Automática de standby nos aparelhos dependentes da TV em seu funcionamento, tais como DVD player, receptores de satélite, BlueRay, Home Theater, etc. Esta aplicação é voltada principalmente para mercado de automação residencial. B. Modo Timer: Eliminação Automática de standby nos aparelhos eletrônicos existentes em uma estação de trabalho em ambientes corporativos, tais como computadores, impressoras, luminárias, telefones móveis e outros.[063] Potential situations were identified to reduce energy waste in standby without directly affecting the comfort of the device user, a situation that would harm the impact of the technology by reducing user adherence. With this, 2 (two) independent operating modes were defined for the smart plug strip depending on the application and environment required. The operations cover the following situations: A. Master-Slave Mode: Automatic elimination of standby on devices dependent on the TV in its operation, such as DVD players, satellite receivers, BlueRay, Home Theater, etc. This application is mainly aimed at the home automation market. B. Timer Mode: Automatic elimination of standby in electronic devices on a workstation in corporate environments, such as computers, printers, lamps, mobile phones and others.

[064] Os modos de operação são independentes em seu funcionamento, porém integrados em uma mesma plataforma de hardware eletrônico/mecânico, permitindo ao usuário ativar a opção que mais lhe seja conveniente em um dado momento.[064] The operating modes are independent in their functioning, but integrated into the same electronic/mechanical hardware platform, allowing the user to activate the option that is most convenient at a given moment.

[065] Este acionamento pode ser feito tanto na régua de tomadas (chave seletora) quanto na interface de usuário externa.[065] This activation can be done either on the socket strip (selector switch) or on the external user interface.

[066] Em todos os modos de operação, o sistema fará o monitoramento do consumo de energia elétrica de cada ponto da tomada. Estes dados serão armazenados numa memória não volátil e, quando solicitado, transmitidos para o usuário em sua interface gráfica para interpretação dos resultados. O monitoramento é feito individualmente por aparelho.[066] In all operating modes, the system will monitor the electrical energy consumption of each socket point. This data will be stored in a non-volatile memory and, when requested, transmitted to the user in its graphical interface for interpretation of the results. Monitoring is done individually per device.

A. Operating mode via Master/Slave

[067] Neste modo de operação mostrado na figura 24, um plug da régua funcionará como Master (A) e os demais como Slaves (B). O conceito é detectar quando o aparelho eletrônico (E) conectado ao Master for colocado em standby através de medidas de sua potência consumida. Nesta situação, um hardware eletrônico (H) embarcado imediatamente desligará fisicamente todos os demais aparelhos Slaves (D), de modo que o consumo de standby seja eliminado nestes últimos. Esta é uma abordagem minimamente invasiva para o usuário, pois não exige nenhum setup ou pré-configuração para operação (G). Atende claramente os requisitos focados na usabilidade e reduz sensivelmente o consumo de standby nas situações onde se aplica, isto é, na redução do desperdício de standby, gerando uma redução econômica, conforme mostrado na Tabela 1. Tabela 1 [067] In this operating mode shown in figure 24, one plug on the ruler will function as Master (A) and the others as Slaves (B). The concept is to detect when the electronic device (E) connected to the Master is put into standby by measuring its consumed power. In this situation, an onboard electronic hardware (H) will immediately physically turn off all other Slave devices (D), so that standby consumption is eliminated in the latter. This is a minimally invasive approach for the user, as it does not require any setup or pre-configuration for operation (G). It clearly meets the requirements focused on usability and significantly reduces standby consumption in the situations where it applies, that is, in reducing standby waste, generating an economic reduction, as shown in Table 1. Table 1

B. Operating mode via Timer

[068] Neste modo de operação ilustrado na figura 25, todos os plugs da régua (J) funcionam dependentes de um Timer pré-configurado pelo usuário durante a instalação ou no decorrer de seu uso. Nesta situação, utiliza-se uma interface intuitiva (G) que permitirá ao usuário programar o tempo aos quais os aparelhos (E) conectados àquela régua ficarão ligados.[068] In this operating mode illustrated in figure 25, all ruler plugs (J) work dependent on a Timer pre-configured by the user during installation or during use. In this situation, an intuitive interface (G) is used that will allow the user to program the time for which the devices (E) connected to that ruler will be turned on.

[069] O conceito é entendido pela lógica a qual o usuário configura um determinado número de horas de funcionamento (equivalente ao tempo de trabalho naquele dia), o que assegura que os aparelhos serão desligados automaticamente após este período, e não haja, portanto consumo via standby fora do horário comercial.[069] The concept is understood by the logic in which the user configures a certain number of operating hours (equivalent to the working time on that day), which ensures that the devices will be automatically turned off after this period, and therefore there will be no consumption via standby outside business hours.

[070] Esta é uma abordagem minimamente invasiva para o consumidor final, pois exige somente uma operação simples de ON/OFF para energização dos aparelhos no início do expediente. Atende aos requisitos focados na usabilidade e reduz o consumo de standby em ambientes corporativos, que segundo experimentos demonstram uma redução do desperdício de standby e uma economia por estação de trabalho implementada, conforme mostrado na Tabela 2. [070] This is a minimally invasive approach for the end consumer, as it only requires a simple ON/OFF operation to energize the devices at the beginning of the working day. It meets requirements focused on usability and reduces standby consumption in corporate environments, which according to experiments demonstrate a reduction in standby waste and savings per workstation implemented, as shown in Table 2.

Firmware Operation

[071] A lógica de funcionamento do Firmware, ou seja, o código que é gravado no microcontrolador e responsável pelas funcionalidades da aplicação e o acionamento e controle de baixo nível da placa eletrônica (3), é mostrado no fluxograma da FIG. 23, o qual permite o entendimento da sequência e algoritmo de operação através da máquina de estado da régua de tomadas para seus dois modos de funcionamento.[071] The operating logic of the Firmware, that is, the code that is recorded in the microcontroller and responsible for the application functionalities and the low-level activation and control of the electronic board (3), is shown in the flowchart of FIG. 23, which allows the understanding of the sequence and operation algorithm through the socket strip state machine for its two operating modes.

Technological Advancement intended with the Invention

[072] A tecnologia desenvolvida na presente invenção consiste em um somatório de esforços e melhorias incrementais de hardware e firmware e associadas a uma concepção de produto inovador e inexistente no mercado.[072] The technology developed in the present invention consists of a sum of efforts and incremental improvements to hardware and firmware and associated with an innovative product design that does not exist on the market.

[073] Está inserido nas áreas de SmartGrids, TI, Internet das Coisas (IoT) e Economia verde, todas estas fronteiras do conhecimento e “portadores de futuro”.[073] It is inserted in the areas of SmartGrids, IT, Internet of Things (IoT) and Green Economy, all these frontiers of knowledge and “bearers of the future”.

[074] O desenvolvimento do dispositivo proposto na presente invenção contempla avanços sensíveis de tecnologias nas áreas de instrumentação eletrônica para medição de energia e sensoriamento para aplicações de baixo custo (low-end), conectividade Bluetooth para comunicação com dispositivo de interface homem-máquina como Smartphones e Tablets e implementação de algoritmos embarcados em hardware para detecção e eliminação de desperdícios de energia em standby.[074] The development of the device proposed in the present invention contemplates sensitive advances in technologies in the areas of electronic instrumentation for energy measurement and sensing for low-cost (low-end) applications, Bluetooth connectivity for communication with a human-machine interface device such as Smartphones and Tablets and implementation of algorithms embedded in hardware to detect and eliminate energy waste in standby.

[075] A presente invenção demonstra avanço e inovação ao inserir um novo produto de automação residencial/comercial de baixo custo com apelos da economia verde e alinhados a demandas e oportunidade evidentes neste mercado para empresas. As contribuições tecnológicas pretendidas com a Inovação são: - Permitir a redução de desperdícios de energia em ambientes residenciais e comerciais com ganhos econômicos e ambientais diretos para os usuários; - Permitir o domínio de tecnologias inovadoras de hardware e firmware tais como: Instrumentação e sensoriamento de energia para aplicações de baixo custo (low-end), e desenvolvimento de algoritmos embarcados para redução do desperdício de energia elétrica; - Inserir produtos considerados “commodities” dentro do mercado em ascensão de TI, promovendo ganhos de valor e competitividade à indústria; - Contribuir para o desenvolvimento de soluções associadas à Economia Verde e à evolução dos sistemas SmartGrids focado nos usuários finais de energia elétrica; - Permitir que futuras iniciativas derivadas da tecnologia incluam potenciais novos produtos como tomadas inteligentes que substituam a régua convencional e aplicações de hardware especializadas no monitoramento de consumo de energia.[075] The present invention demonstrates advancement and innovation by introducing a new low-cost residential/commercial automation product with green economy appeals and aligned with the demands and opportunities evident in this market for companies. The technological contributions intended with the Innovation are: - Allow the reduction of energy waste in residential and commercial environments with direct economic and environmental gains for users; - Enable the mastery of innovative hardware and firmware technologies such as: Instrumentation and energy sensing for low-cost applications (low-end), and development of embedded algorithms to reduce electrical energy waste; - Insert products considered “commodities” within the growing IT market, promoting gains in value and competitiveness to the industry; - Contribute to the development of solutions associated with the Green Economy and the evolution of SmartGrids systems focused on end users of electrical energy; - Allow future initiatives derived from technology to include potential new products such as smart sockets that replace conventional rulers and hardware applications specialized in monitoring energy consumption.

[076] Embora a invenção tenha sido amplamente descrita e ilustrada, é óbvio para aqueles versados na técnica que diversas alterações, modificações, variações e equivalentes podem ser feitas sem que desviem do escopo da invenção.[076] Although the invention has been extensively described and illustrated, it is obvious to those skilled in the art that various changes, modifications, variations and equivalents can be made without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Electronic device for reducing energy waste due to standby characterized by the fact that it comprises two electronic boards (BOARD 1 and BOARD 2) inserted in mechanical cases isolated from each other and communicating via wireless technology using the radio standard 433MHz, in which one of the cases features the Master plug (1), Slave type plugs (2), a hardware module (BOARD 1) and a selector switch (3), whose BOARD 1 board is inserted into the main body of the ruler. sockets comprise CON IN (1), AC/DC CONVERTER (2), DC/DC CONVERTER (3), MCU Microcontroller (4), Recorder Connector (5), External Clock (6), Reset (7), Voltage Sensor Electrical (8), SHUNT Electric Current Sensor (9), FrontEnd ADC Converter (10), RELAY Actuator (11), OUT Connector (12), 433MHz Wireless Module (13), STATUS Transceiver Leds (14), RGB Leds ( 15) and Pin Bar Connector (16) (Pin Header) for external debugging; the BOARD 2 board inserted in a mechanical case external to the socket strip comprises CON IN (1), AC/DC CONVERTER (2), DC/DC CONVERTER (3), MCU Microcontroller (4), Recorder Connector (5), Clock External (6), Reset (7), Electric Voltage Sensor (8), SHUNT Electric Current Sensor (9), Buzzer (17), Keys for physical user interface (18) and 2x16 LCD display (19) , with the BOARD 2 board having electronic circuits responsible for capturing data sent by the BOARD 1 board and activating the LCD display and reading command keys present for user interface, whose device has two independent modes of operation depending on the application and environment required, where such modes are Master-Slave and Timer.

2. Device, according to claim 1, characterized in that the BOARD board 1 monitors the parameters of voltage (V), current (A) and electrical power (W), calculations of energy consumption (kWh) and processing of ON/OFF, Timer and Wireless Communication actions with an external device.

3. Device, according to claim 1, characterized by the fact that the BOARD board 2 is responsible for the visual and interactive interface with the user.

4. Device, according to claim 1, characterized by the fact that in Master-Slave mode, one plug functions as Master and the others as Slaves.

5. Device, according to claim 4, characterized by the fact that it detects when the electronic device connected to the Master is placed on standby through measurements of its consumed power, in which an onboard electronic hardware immediately physically turns off all other slaves.

6. Device, according to claim 1, characterized by the fact that in Timer mode the ruler plugs work dependent on a timer pre-configured by the user during installation or during use.

7. Use of the device as defined in any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that it is to reduce the waste of electrical energy via standby in electrical and electronic devices in residential and commercial environments.