BR102022016586A2 - ENERGY MANAGEMENT DEVICE AND METHOD - Google Patents

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BR102022016586A2
BR102022016586A2 BR102022016586-6A BR102022016586A BR102022016586A2 BR 102022016586 A2 BR102022016586 A2 BR 102022016586A2 BR 102022016586 A BR102022016586 A BR 102022016586A BR 102022016586 A2 BR102022016586 A2 BR 102022016586A2
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BR
Brazil
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electrical
control unit
signal
voltage
circuit
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Application number
BR102022016586-6A
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Portuguese (pt)
Inventor
Guilherme DIAS BORGO
Marcus Vinicius De Souza Alves
Original Assignee
Solfacil Energia Solar Tecnologia E Servicos Financeiros Ltda
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica (300) capaz de impedir ou permitir a passagem de corrente para uma rede elétrica (70). A presente invenção refere-se também a um método de gerenciamento de energia elétrica (400). Particularmente, o dispositivo (300) da presente invenção é capaz de executar telemetria de dados elétricos e informá-los a uma central de controle. O dispositivo (300) recebe, de um sistema de geração de energia (50), uma fonte de corrente alternada através de um circuito de rede elétrica (80), em que o dispositivo (300) compreende: uma unidade de controle (10); um módulo de transmissão e recepção de dados (20) configurado para receber um sinal de comando externo; e pelo menos um elemento de comutação (30a, 30b); a unidade de controle (10) sendo adaptada para acionar o pelo menos um elemento de comutação (30a, 30b), de modo a seletivamente abrir e fechar o circuito de rede elétrica (80) mediante o recebimento do sinal de comando externo para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada.

Figure 102022016586-6-abs
The present invention relates to an electrical energy management device (300) capable of preventing or allowing the passage of current to an electrical network (70). The present invention also relates to an electrical energy management method (400). Particularly, the device (300) of the present invention is capable of performing electrical data telemetry and reporting them to a control center. The device (300) receives, from a power generation system (50), a source of alternating current through a mains circuit (80), wherein the device (300) comprises: a control unit (10) ; a data transmission and reception module (20) configured to receive an external command signal; and at least one switching element (30a, 30b); the control unit (10) being adapted to drive the at least one switching element (30a, 30b) so as to selectively open and close the mains circuit (80) upon receipt of the external command signal to enable or prevent the passage of alternating current.
Figure 102022016586-6-abs

Description

DISPOSITIVO E MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIAENERGY MANAGEMENT DEVICE AND METHOD CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica capaz de impedir ou permitir a passagem de corrente para uma rede elétrica. A presente invenção refere-se também a um método de gerenciamento de energia elétrica. Particularmente, o dispositivo da presente invenção é capaz de executar telemetria de dados elétricos e informálos a uma central de controle.[001] The present invention relates to an electrical energy management device capable of preventing or allowing the passage of current to an electrical network. The present invention also relates to a method of managing electrical energy. Particularly, the device of the present invention is capable of performing electrical data telemetry and reporting them to a control center.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Nos campos de energia sustentável, particularmente energia fotovoltaica, é possível observar a crescente demanda por soluções que viabilizem a ampla implementação de sistemas de painéis fotovoltaicos em ambientes comerciais e residenciais, em especial, por soluções que facilitem o controle de um usuário sobre a rede elétrica de maneira rápida, cômoda e segura.[002] In the fields of sustainable energy, particularly photovoltaic energy, it is possible to observe the growing demand for solutions that enable the wide implementation of photovoltaic panel systems in commercial and residential environments, in particular, for solutions that facilitate the control of a user over the power grid quickly, comfortably and safely.

[003] Essa demanda ocorre pois sistemas de geração de energia fotovoltaica para residências e estabelecimentos comerciais geralmente são sistemas isolados da rede de distribuição elétrica (off-grid), incorporados à rede de distribuição elétrica (on-grid) ou híbridos (on grid e off-grid), onde os painéis fotovoltaicos atuam em conjunto com a rede de distribuição elétrica residencial, comercial e pública, bem como em conjunto com baterias, a fim de garantir com que a produção de energia que exceda a capacidade de utilização da residência ou estabelecimento seja armazenada em baterias para posterior utilização ou enviada para a rede pública, gerando apoio monetário por parte da distribuidora de energia elétrica ao usuário contribuinte.[003] This demand occurs because photovoltaic power generation systems for homes and commercial establishments are generally isolated from the electrical distribution network (off-grid), incorporated into the electrical distribution network (on-grid) or hybrid systems (on-grid and off-grid), where photovoltaic panels work in conjunction with the residential, commercial and public electrical distribution network, as well as in conjunction with batteries, in order to ensure that the production of energy that exceeds the capacity of use of the residence or establishment is stored in batteries for later use or sent to the public network, generating monetary support from the electricity distributor to the contributing user.

[004] Além disso, sistemas de geração de energia em geral contribuem para que haja energia elétrica na residência ou estabelecimento comercial a todo momento. Com isso, cria-se a necessidade de gerenciar os momentos em que o sistema de geração de energia é ligado e/ou desligado. Entretanto, para ser cada vez mais incentivada e desejada pelos usuários, essa gerência da rede elétrica deve ser algo tornado confortável e conveniente ao usuário, de modo a não desencorajar o uso de energias renováveis.[004] In addition, power generation systems in general contribute to having electricity in the residence or commercial establishment at all times. This creates the need to manage when the power generation system is turned on and/or off. However, to be increasingly encouraged and desired by users, this management of the electrical grid must be something made comfortable and convenient for the user, so as not to discourage the use of renewable energies.

[005] Neste sentido, diversas são as soluções presentes no estado da técnica do campo eletrônico que objetivam o gerenciamento de energia elétrica produzida por sistemas de geração de energia, mas nenhuma delas objetiva:

  • - a detecção de ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica, e alertar uma central de controle quando o desvio é detectado, em que a detecção da ocorrência de desvio é baseada em uma proteção anti-ilhamento de um inversor;
  • - a emissão de alertas à central de controle em caso de descarregamento de uma bateria que alimenta um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica;
  • - o recebimento pelo dispositivo de gerenciamento de energia elétrica, de atualizações para um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina, enviadas através da central de controle, via mecanismo OTA (Over-The-Air); e
  • - sensores magnéticos presentes no dispositivo de gerenciamento de energia elétrica para detectar e acusar à central de controle, tentativas de adulteração de sensores de telemetria elétrica, que obtêm medições de dados do circuito de rede elétrica, calculam valores médios para cada dado do circuito de rede elétrica e os transmite através de um módulo de transmissão e recepção de dados à central de controle.
[005] In this sense, there are several solutions present in the state of the art of the electronic field that aim at the management of electric energy produced by power generation systems, but none of them aims at:
  • - detecting the occurrence of deviation (by-pass) in the electrical network circuit, and alerting a control center when the deviation is detected, where the detection of the occurrence of deviation is based on an anti-islanding protection of an inverter;
  • - the issuance of alerts to the control center in case of discharge of a battery that feeds an electrical energy management device;
  • - the receipt by the electrical power management device of updates to a set of instructions stored in a machine-readable memory, sent through the control center, via an OTA (Over-The-Air) mechanism; It is
  • - magnetic sensors present in the electrical energy management device to detect and accuse the control center, attempts to tamper with electrical telemetry sensors, which obtain measurements of data from the electrical network circuit, calculate average values for each data from the network circuit and transmits them through a data transmission and reception module to the control center.

[006] Por exemplo, o documento CN 202940632 U revela um sistema de comutação automática que utiliza serviço de mensagens curtas (Short message service - SMS) para controlar o acionamento de um relé que permite ou cessa o fornecimento de energia elétrica proveniente de um sistema de geração de energia fotovoltaica para um sistema de circulação de uma piscina, mas falha em revelar as características técnicas mencionadas acima.[006] For example, document CN 202940632 U discloses an automatic switching system that uses short message service (SMS) to control the activation of a relay that allows or stops the supply of electricity from a system of photovoltaic power generation for a swimming pool circulation system, but fails to reveal the technical characteristics mentioned above.

[007] Ainda, o documento CN 110797967 A revela um sistema de controle para economia de energia de uma estação de energia fotovoltaica, em que um microcontrolador é comandado por um telefone celular por meio de um sinal de Sistema Global para Comunicações Móveis (Global System for Mobile Communications - GSM). No entanto, também falha em revelar as características técnicas mencionadas acima.[007] Also, document CN 110797967 A discloses a control system for energy saving of a photovoltaic power station, in which a microcontroller is commanded by a cell phone through a signal from the Global System for Mobile Communications (Global System for Mobile Communications - GSM). However, it also fails to reveal the technical characteristics mentioned above.

[008] Por sua vez, o documento CN 108695889 B revela um inversor de um sistema fotovoltaico capaz de se comunicar com um servidor e enviar dados relativos à operação do mesmo através de um módulo Wi-Fi ou um módulo de Serviço de Rádio de Pacote Geral (General Packet Radio Service - GPRS). Este documento igualmente falha em revelar as características técnicas mencionadas.[008] In turn, document CN 108695889 B discloses an inverter of a photovoltaic system capable of communicating with a server and sending data related to its operation through a Wi-Fi module or a Packet Radio Service module General (General Packet Radio Service - GPRS). This document also fails to reveal the mentioned technical characteristics.

[009] Por fim, o documento US 2013/0035802 A1 é o estado da técnica mais próximo da presente invenção, e revela um dispositivo e sistema de gerenciamento de energia, em que um controlador central compreende um módulo GSM para se comunicar com um servidor central remoto. Este documento revela ainda, um invólucro do dispositivo que possui meios para alertar o servidor central remoto quando o invólucro é aberto por um indivíduo não autorizado, além de revelar meios de detecção de roubo de energia ou adulteração de um medidor do dispositivo. Contudo, de forma análoga às anterioridades listadas acima, tal documento não antecipa as características técnicas mencionadas.[009] Finally, document US 2013/0035802 A1 is the closest state of the art to the present invention, and discloses a device and energy management system, in which a central controller comprises a GSM module to communicate with a server remote center. This document also discloses a device casing that has means to alert the remote central server when the casing is opened by an unauthorized individual, in addition to revealing means of detecting energy theft or tampering with a device meter. However, similarly to the prior art listed above, this document does not anticipate the technical characteristics mentioned.

[010] Como pode ser observado, nenhuma das anterioridades citadas provê meios para: detectar a ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica, e alertar a central de controle quando o desvio é detectado, em que a detecção da ocorrência de desvio é baseada na proteção anti-ilhamento do inversor; emitir alertas à central de controle em caso de descarregamento da bateria que alimenta o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica; receber, pelo dispositivo de gerenciamento de energia elétrica, atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina, enviadas através da central de controle, via mecanismo OTA (Over-The-Air); e falham em revelar ou tornar óbvio ao técnico no assunto, sensores magnéticos presentes no dispositivo de gerenciamento de energia elétrica para detectar e acusar à central de controle, tentativas de adulteração de sensores de telemetria elétrica, que obtêm medições de dados do circuito de rede elétrica, calculam valores médios para cada dado do circuito de rede elétrica e os transmite através de um módulo de transmissão e recepção de dados à central de controle.[010] As can be seen, none of the aforementioned provides means for: detecting the occurrence of deviation (by-pass) in the electrical network circuit, and alerting the control center when the deviation is detected, in which the detection of the occurrence deviation is based on inverter anti-islanding protection; issue alerts to the control center in case of discharge of the battery that feeds the electrical energy management device; receive, by the electric energy management device, updates of a set of instructions stored in a machine-readable memory, sent through the control center, via OTA (Over-The-Air) mechanism; and fail to reveal or make it obvious to the technician in the subject, magnetic sensors present in the electric energy management device to detect and accuse the control center, attempts to tamper with electrical telemetry sensors, which obtain measurements of data from the electrical network circuit , calculate average values for each data from the electrical network circuit and transmit them through a data transmission and reception module to the control center.

[011] Em vista do acima exposto, resta claro que o estado da técnica carece de melhorias tecnológicas no campo eletrônico para gerenciar a distribuição de energia elétrica proveniente de um sistema de geração de energia.[011] In view of the above, it is clear that the state of the art lacks technological improvements in the electronic field to manage the distribution of electricity from a power generation system.

OBJETIVOS E DESCRIÇÃO DA INVENÇÃOOBJECTIVES AND DESCRIPTION OF THE INVENTION

[012] Portanto, um objetivo geral da presente invenção é prover um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica capaz de eliminar ou ao menos reduzir as limitações atualmente conhecidas do estado da técnica.[012] Therefore, a general objective of the present invention is to provide an electrical energy management device capable of eliminating or at least reducing the currently known limitations of the state of the art.

[013] Um objetivo particular da presente invenção é prover um dispositivo capaz de ser seletivamente acionado para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada proveniente de um inversor de um sistema de geração de energia, para uma rede elétrica.[013] A particular objective of the present invention is to provide a device capable of being selectively activated to allow or prevent the passage of alternating current from an inverter of a power generation system to an electrical grid.

[014] Outro objetivo particular da presente invenção é prover um dispositivo capaz de detectar e acusar tentativas de violação do dispositivo, bem como tentativas de adulteração do próprio dispositivo e o desvio de energia elétrica de um circuito de rede elétrica, em que a detecção do desvio é baseada em uma proteção anti-ilhamento do inversor.[014] Another particular objective of the present invention is to provide a device capable of detecting and accusing attempts to tamper with the device, as well as attempts to tamper with the device itself and the diversion of electrical energy from an electrical network circuit, in which the detection of the deviation is based on an anti-islanding protection of the inverter.

[015] Um outro objetivo particular da presente invenção é prover um dispositivo capaz de emitir alertas a uma central de controle em caso de descarregamento de uma bateria que alimenta o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica.[015] Another particular objective of the present invention is to provide a device capable of issuing alerts to a control center in case of discharge of a battery that feeds the electrical energy management device.

[016] Outro objetivo particular da presente invenção é prover um dispositivo capaz de receber atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina, enviadas através da central de controle, via mecanismo OTA (Over-The-Air).[016] Another particular objective of the present invention is to provide a device capable of receiving updates to a set of instructions stored in machine-readable memory, sent through the control center, via an OTA (Over-The-Air) mechanism.

[017] Ainda, um objetivo particular da presente invenção é prover sensores magnéticos no dispositivo para detectar e acusar à central de controle, tentativas de adulteração de sensores de telemetria elétrica, que obtêm medições de dados do circuito de rede elétrica, calculam valores médios para cada dado do circuito de rede elétrica e os transmite através de um módulo de transmissão e recepção de dados à central de controle.[017] Still, a particular objective of the present invention is to provide magnetic sensors in the device to detect and accuse the control center of attempts to tamper with electrical telemetry sensors, which obtain measurements of data from the electrical network circuit, calculate average values for each data from the electrical network circuit and transmits them through a data transmission and reception module to the control center.

[018] Além disso, é um objetivo geral da presente invenção prover um método de gerenciamento de energia elétrica capaz de eliminar ou ao menos reduzir as limitações atualmente conhecidas do estado da técnica.[018] In addition, it is a general objective of the present invention to provide an electrical energy management method capable of eliminating or at least reducing the currently known limitations of the state of the art.

[019] Um objetivo particular da presente invenção é prover um método para seletivamente acionar um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada proveniente de um inversor de um sistema de geração de energia, para uma rede elétrica.[019] A particular objective of the present invention is to provide a method for selectively activating an electrical energy management device to allow or prevent the passage of alternating current from an inverter of a power generation system to an electrical grid.

[020] Outro objetivo particular da presente invenção é prover um método para detectar e acusar tentativas de violação do dispositivo, bem como tentativas de adulteração do próprio dispositivo e o desvio de energia elétrica de um circuito de rede elétrica, em que o método de detecção do desvio é baseado em uma proteção anti-ilhamento do inversor.[020] Another particular objective of the present invention is to provide a method for detecting and accusing attempts to tamper with the device, as well as attempts to tamper with the device itself and the diversion of electrical energy from an electrical network circuit, in which the detection method of the deviation is based on an anti-islanding protection of the inverter.

[021] Um outro objetivo particular da presente invenção é prover um método para emitir alertas a uma central de controle em caso de descarregamento de uma bateria que alimenta o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica[021] Another particular objective of the present invention is to provide a method for issuing alerts to a control center in case of discharge of a battery that feeds the electrical energy management device

[022] Outro objetivo particular da presente invenção é prover um método para o envio de atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina através da central de controle, para o dispositivo via mecanismo OTA (Over-The-Air).[022] Another particular objective of the present invention is to provide a method for sending updates to a set of instructions stored in machine-readable memory through the control center to the device via OTA (Over-The-Air) mechanism.

[023] Ainda, um objetivo particular da presente invenção é prover um método para detectar e acusar à central de controle, tentativas de adulteração de sensores de telemetria elétrica do dispositivo.[023] Still, a particular objective of the present invention is to provide a method to detect and report to the control center attempts to tamper with the device's electrical telemetry sensors.

[024] Um ou mais objetivos da presente invenção acima mencionado(s), dentre outros, é(são) alcançado(s) por meio de um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica para um sistema de geração de energia elétrica, o sistema de geração de energia elétrica provendo uma fonte de corrente alternada para o dispositivo através de um circuito de rede elétrica, o dispositivo compreendendo:

  • - uma unidade de controle;
  • - um módulo de transmissão e recepção de dados configurado para receber um sinal de comando externo;
  • - pelo menos um elemento de comutação;
  • - a unidade de controle sendo adaptada para acionar o pelo menos um elemento de comutação, de modo a seletivamente abrir e fechar o circuito de rede elétrica mediante o recebimento do sinal de comando externo para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada.
[024] One or more objectives of the present invention mentioned above, among others, is (are) achieved by means of an electric power management device for an electric power generation system, the power generation system of electrical power providing an alternating current source for the device through a mains circuit, the device comprising:
  • - a control unit;
  • - a data transmission and reception module configured to receive an external command signal;
  • - at least one switching element;
  • - the control unit being adapted to drive the at least one switching element, so as to selectively open and close the electrical network circuit upon receipt of the external command signal to allow or prevent the passage of alternating current.

[025] Um ou mais objetivos da presente invenção acima mencionado(s), dentre outros, é(são) também alcançado(s) por meio de um método de gerenciamento de energia elétrica, de um sistema de geração de energia elétrica, o sistema de geração de energia elétrica provendo uma fonte de corrente alternada para um dispositivo de gerenciamento de energia através de um circuito de rede elétrica, o método compreendendo a etapa de:

  • - seletivamente abrir e fechar o circuito de rede elétrica mediante o recebimento de um sinal de comando externo, para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada.
[025] One or more objectives of the present invention mentioned above, among others, is (are) also achieved by means of an electrical energy management method, an electrical energy generation system, the system of generating electrical power by providing an alternating current source to a power management device via a mains circuit, the method comprising the step of:
  • - selectively opening and closing the electrical network circuit upon receipt of an external command signal, to allow or prevent the passage of alternating current.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[026] Os objetivos, efeitos técnicos e vantagens da presente invenção serão aparentes aos técnicos no assunto a partir da descrição detalhada a seguir que faz referência às figuras anexas, que ilustram realizações exemplificadoras, mas não limitadoras, dos objetos reivindicados:

  • – a Figura 1 ilustra uma vista isométrica do dispositivo de gerenciamento de energia 300, conforme uma realização da presente invenção;
  • – a Figura 2 ilustra uma vista explodida do dispositivo de gerenciamento de energia 300, e suas principais partes constituintes, conforme uma realização da presente invenção;
  • – a Figura 3a ilustra uma esquematização do funcionamento do dispositivo 300 em um sistema de geração de energia 50, quando a unidade de controle 10 aciona o pelo menos um elemento de comutação 30a, 30b de modo a abrir o circuito de rede elétrica 80, conforme uma realização da presente invenção;
  • – a Figura 3b ilustra uma esquematização do funcionamento do dispositivo 300 em um sistema de geração de energia 50, quando a unidade de controle 10 aciona o pelo menos um elemento de comutação 30a, 30b de modo a fechar o circuito de rede elétrica 80, conforme uma realização da presente invenção; e
  • – a Figura 4 ilustra as etapas do método de gerenciamento de energia 400, conforme uma realização da presente invenção.
[026] The objectives, technical effects and advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description below that makes reference to the attached figures, which illustrate exemplary, but not limiting, embodiments of the claimed objects:
  • – Figure 1 illustrates an isometric view of the energy management device 300, according to an embodiment of the present invention;
  • – Figure 2 illustrates an exploded view of the energy management device 300, and its main constituent parts, according to an embodiment of the present invention;
  • - Figure 3a illustrates a schematic of the operation of the device 300 in a power generation system 50, when the control unit 10 activates the at least one switching element 30a, 30b in order to open the electrical network circuit 80, as an embodiment of the present invention;
  • – Figure 3b illustrates a schematic of the operation of the device 300 in a power generation system 50, when the control unit 10 activates the at least one switching element 30a, 30b in order to close the electrical network circuit 80, as an embodiment of the present invention; It is
  • - Figure 4 illustrates the steps of the power management method 400, according to an embodiment of the present invention.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃODESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[027] Inicialmente, cumpre destacar que o dispositivo 300 e o método 400 da presente invenção serão descritos a seguir de acordo com realizações particulares, mas não limitativas, uma vez que suas concretizações poderão ser realizadas de diferentes formas e variações e conforme a aplicação desejada pelo técnico no assunto.[027] Initially, it should be noted that the device 300 and method 400 of the present invention will be described below according to particular, but not limiting, embodiments, since their embodiments can be carried out in different ways and variations and according to the desired application by the technician in the subject.

[028] Em uma realização, a presente invenção revela um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 capaz de seletivamente impedir ou permitir a passagem de corrente proveniente de um sistema de geração de energia elétrica 50 para uma rede de distribuição elétrica 70, além de obter medições de dados do circuito de rede elétrica 80 e transmiti-los através de um módulo de transmissão e recepção de dados 20 a uma central de controle.[028] In one embodiment, the present invention discloses an electrical power management device 300 capable of selectively preventing or allowing the passage of current from an electrical power generation system 50 to an electrical distribution network 70, in addition to obtaining measurements of data from the mains circuit 80 and transmitting them through a data transmission and reception module 20 to a control center.

[029] Em outra realização, a presente invenção revela um método de gerenciamento de energia elétrica 400 que compreende meios para impedir ou permitir a passagem de corrente proveniente de um sistema de geração de energia elétrica 50 para uma rede de distribuição elétrica 70, meios para obter medições de dados do circuito de rede elétrica 80 e transmiti-los através do módulo de transmissão e recepção de dados 20 à central de controle, além de compreender meios para atualizar um conjunto de instruções em uma memória legível por máquina presente no dispositivo de gerenciamento de energia 300 através da central de controle via mecanismo OTA (Over-The-Air).[029] In another embodiment, the present invention discloses an electrical power management method 400 comprising means for preventing or allowing the passage of current from an electrical power generation system 50 to an electrical distribution network 70, means for obtaining measurements of data from the electrical network circuit 80 and transmitting them through the data transmission and reception module 20 to the control center, in addition to comprising means for updating a set of instructions in a machine-readable memory present in the management device of energy 300 through the control center via OTA (Over-The-Air) mechanism.

[030] No contexto da presente invenção, o termo “sistema de geração de energia elétrica 50” refere-se, preferencialmente, a um sistema de geração de energia fotovoltaica 50 que seja parte de um circuito de rede elétrica 80. No entanto, o termo pode ser entendido também como um sistema de geração de energia eólica 50 ou qualquer sistema de geração de energia elétrica 50 cujo dispositivo 300 e método 400 sejam passíveis de serem aplicados.[030] In the context of the present invention, the term "power generation system 50" preferably refers to a photovoltaic power generation system 50 that is part of a power grid circuit 80. However, the The term can also be understood as a wind power generation system 50 or any electrical power generation system 50 whose device 300 and method 400 are likely to be applied.

[031] Além disso, o termo “circuito de rede elétrica 80” refere-se a uma rede elétrica 80 compreendida pelo sistema de geração de energia elétrica 50 e uma rede de distribuição elétrica 70 residencial ou rede de distribuição elétrica 70 pública. Desta forma, o sistema de geração de energia 50 é, preferencialmente, um sistema on-grid. No entanto, será evidente a um técnico no assunto que o dispositivo 300 e método 400 de acordo com a presente invenção poderão também ser aplicados a um sistema off-grid.[031] In addition, the term "electrical network circuit 80" refers to an electrical network 80 comprised of the electrical power generation system 50 and a residential electrical distribution network 70 or public electrical distribution network 70. In this way, the power generation system 50 is preferably an on-grid system. However, it will be apparent to a person skilled in the art that the device 300 and method 400 according to the present invention could also be applied to an off-grid system.

[032] Ainda, o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300, de acordo com a presente invenção é adaptado para gerenciar a energia elétrica em corrente alternada, proveniente de um inversor 60 do sistema de geração de energia elétrica 50. No entanto, o técnico no assunto entenderá que o dispositivo 300 da presente invenção poderá ser implementado, uma vez realizadas as alterações mínimas para tal, de forma a receber corrente direta, isto é, estar posicionado à montante do inversor 60.[032] Still, the electric power management device 300, according to the present invention is adapted to manage electric energy in alternating current, coming from an inverter 60 of the electric power generation system 50. However, the technician in the subject will understand that the device 300 of the present invention can be implemented, once the minimum changes have been made, in order to receive direct current, that is, to be positioned upstream of the inverter 60.

[033] Por sua vez, o termo “central de controle” refere-se a um servidor, preferencialmente remoto, mas em algumas realizações da presente invenção, podendo ser também um servidor local, destinado, em ambas as realizações, a receber e registrar os dados do circuito de rede elétrica 80 transmitidos pelo dispositivo 300 através do módulo de transmissão e recepção de dados 20, além de enviar as atualizações do conjunto de instruções para o dispositivo 300.[033] In turn, the term "control center" refers to a server, preferably remote, but in some embodiments of the present invention, and may also be a local server, intended, in both embodiments, to receive and register the mains circuit data 80 transmitted by the device 300 through the data transmit and receive module 20, in addition to sending the instruction set updates to the device 300.

[034] Em uma realização preferencial, e conforme pode ser visto através da figuras 1 e 2, o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 compreende um invólucro vantajosamente compacto e que consiste em uma porção superior 1a e uma porção inferior 1b, que são, preferencialmente fabricadas em material polimérico e unidas por meio de parafusos, pinos, ou qualquer outro elemento de fixação, em que o invólucro comporta os componentes eletrônicos do dispositivo 300, os quais serão descritos adiante.[034] In a preferred embodiment, and as can be seen from figures 1 and 2, the electrical power management device 300 comprises an advantageously compact casing consisting of an upper portion 1a and a lower portion 1b, which are, preferably made of polymeric material and joined by means of screws, pins, or any other fastening element, in which the housing comprises the electronic components of the device 300, which will be described below.

[035] A porção inferior 1b do invólucro do dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 compreende um encaixe para trilho conforme a norma DIN - IEC/EN 60715, permitindo sua instalação em quadros de energia ou sua fixação em uma parede. Em uma realização preferencial, o invólucro do dispositivo compreende grau de proteção IP30, de acordo com os requerimentos da Comissão Eletrotécnica Internacional, entretanto, em realizações alternativas, o invólucro poderá apresentar diferentes graus de proteção. Em qualquer realização, o dispositivo deve ser preferencialmente abrigado de intempéries tais como precipitação, umidade excessiva e radiação UV.[035] The lower portion 1b of the housing of the electrical power management device 300 comprises a rail fitting in accordance with DIN - IEC/EN 60715, allowing its installation in power switchboards or its attachment to a wall. In a preferred embodiment, the device casing comprises IP30 degree of protection, in accordance with the requirements of the International Electrotechnical Commission, however, in alternative embodiments, the casing may have different degrees of protection. In any embodiment, the device should preferably be sheltered from the elements such as precipitation, excessive humidity and UV radiation.

[036] O dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 compreende ainda, uma porta de comunicação 45 para receber atualizações, comandos e depuração de erros do conjunto de instruções armazenado na memória legível por máquina presente no dispositivo 300, em caso de impossibilidade de efetuar tais atualizações através do mecanismo OTA (OverThe-Air) enviado pela central de controle para o dispositivo via sinal de internet.[036] The electric power management device 300 further comprises a communication port 45 to receive updates, commands and error debugging of the set of instructions stored in the machine-readable memory present in the device 300, in case of impossibility of performing such updates through the OTA (OverThe-Air) mechanism sent by the control center to the device via internet signal.

[037] Conforme mencionado anteriormente, o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 é adaptado para operar em um circuito de rede elétrica 80, em que o circuito de rede elétrica 80 compreende um sistema de geração de energia 50, e uma rede de distribuição elétrica 70. Em uma realização preferencial, o sistema de geração de energia 50 é um sistema de geração de energia 50 fotovoltaica. Em outras realizações, o sistema de geração de energia 50 é um sistema de geração de energia 50 eólica. Em ambas as realizações, o sistema de geração de energia 50 converte energia de uma primeira fonte, em energia elétrica de corrente contínua CC, a qual é transmitida até um inversor 60, que é parte do sistema de geração de energia 50. O inversor 60 é responsável pela inversão da corrente contínua CC em corrente alternada CA, para ser posteriormente distribuída para a rede de distribuição elétrica 70.[037] As mentioned earlier, the power management device 300 is adapted to operate on a power grid circuit 80, wherein the power grid circuit 80 comprises a power generation system 50, and an electrical distribution network 70. In a preferred embodiment, the power generation system 50 is a photovoltaic power generation system 50. In other embodiments, the power generation system 50 is a wind power generation system 50. In both embodiments, the power generation system 50 converts power from a first source into direct current DC electrical power, which is transmitted to an inverter 60, which is part of the power generation system 50. The inverter 60 is responsible for inverting the DC direct current into AC alternating current, to be subsequently distributed to the electrical distribution network 70.

[038] Em uma realização preferencial, e conforme pode ser visto através das figuras 3a e 3b o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 é posicionado, em série, entre o inversor 60 e a rede de distribuição elétrica 70, para receber uma fonte de corrente alternada CA, e seletivamente permitir ou impedir a passagem da referida corrente para a rede de distribuição elétrica 70. Em uma realização alternativa, o dispositivo 300 pode estar instalado em paralelo com o inversor 60 e a rede de distribuição elétrica 70. Em ainda outra realização alternativa, o dispositivo 300 pode atuar de forma a permitir ou impedir a passagem da corrente, por exemplo, para uma bateria, a fim de garantir com que a produção de energia que exceda a capacidade de utilização do circuito de rede elétrica 80 seja armazenada para posterior utilização ou enviada para a rede pública. Em qualquer realização aqui descrita, o dispositivo 300 é capaz de operar em um sistema monofásico, bifásico ou trifásico.[038] In a preferred embodiment, and as can be seen from figures 3a and 3b, the electrical energy management device 300 is positioned, in series, between the inverter 60 and the electrical distribution network 70, to receive a source of AC alternating current, and selectively allow or prevent the passage of said current to the electrical distribution network 70. In an alternative embodiment, the device 300 can be installed in parallel with the inverter 60 and the electrical distribution network 70. In yet another alternative embodiment, the device 300 can act to allow or prevent the passage of current, for example, to a battery, in order to ensure that the energy production that exceeds the capacity of using the electrical network circuit 80 is stored for further use or sent to the public network. In any embodiment described herein, device 300 is capable of operating on a single-phase, two-phase, or three-phase system.

[039] Para tanto, e conforme pode ser visto através das figuras 1 e 2, o dispositivo compreende uma pluralidade entradas para conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e adaptadas para receber os cabos condutores de energia elétrica proveniente da saída do inversor 60 e os cabos condutores de energia elétrica proveniente da rede de distribuição elétrica 70. Especificamente, as entradas 32a e 32c são adaptadas para respectivamente receber os cabos condutores de energia elétrica de fase 1, provenientes do inversor 60, ao passo que as entradas 32b e 32d são adaptadas para respectivamente receber os cabos condutores de energia elétrica de fase 2 provenientes da rede de distribuição elétrica 70. Por sua vez, a entrada 32e é adaptada para receber um cabo neutro.[039] For this purpose, and as can be seen from figures 1 and 2, the device comprises a plurality of inputs for electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e adapted to receive electrical energy cables from the inverter output 60 and the electrical energy conducting cables coming from the electrical distribution network 70. Specifically, the inputs 32a and 32c are adapted to respectively receive phase 1 electrical energy conducting cables from the inverter 60, while the inputs 32b and 32d are adapted to respectively receive phase 2 electrical energy conductor cables coming from the electrical distribution network 70. In turn, input 32e is adapted to receive a neutral cable.

[040] Para que os cabos condutores de energia elétrica sejam recebidos pelas respectivas entradas para conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, as referidas entradas são compreendidas por bornes de contato elétrico 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, adaptados para fixar os condutores de energia elétrica de maneira firme e a evitar o mau contato entre os condutores e os bornes de contato elétrico 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, evitando o sobreaquecimento dos mesmos durante o funcionamento do dispositivo 300. Para a fixação dos cabos condutores de energia elétrica, o dispositivo 300 compreende uma pluralidade de acessos às conexões elétricas 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, preferencialmente localizadas acima das entradas para conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, de forma a permitir com que um usuário insira elementos de fixação, tais como parafusos ou pinos.[040] So that the electric power cables are received by the respective inputs for electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, said inputs are comprised of electrical contact terminals 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, adapted to fix the electrical energy conductors firmly and to avoid poor contact between the conductors and the electrical contact terminals 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, avoiding their overheating during the operation of the device 300. For fixing of the electrical energy conducting cables, the device 300 comprises a plurality of accesses to the electrical connections 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, preferably located above the entrances for electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, in order to allow a user to insert fasteners such as screws or pins.

[041] O dispositivo 300 compreende ainda, uma tampa de proteção 100, adaptada para proteger os acessos às conexões elétricas 23a, 23b, 23c, 23d, 23e e evitar com que um indivíduo não autorizado desafixe os cabos condutores de energia elétrica das entradas para conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e após a instalação e homologação do dispositivo 300 por pessoal autorizado. Em uma realização preferencial, a tampa de proteção 100 é uma tampa basculante adaptada para ser aberta em um ângulo de aproximadamente 90º em relação à sua posição fechada e travada. Em ambas as posições, a tampa de proteção 100 é adaptada para permanecer presa ao dispositivo 300. Além disso, a tampa de proteção compreende meios de detecção de violação, os quais serão descridos posteriormente na seção “Meios de Detecção de Fraude e Violação”.[041] The device 300 further comprises a protective cover 100, adapted to protect access to electrical connections 23a, 23b, 23c, 23d, 23e and prevent an unauthorized individual from unfastening the electrical power cables from the inputs to electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e after installation and approval of the device 300 by authorized personnel. In a preferred embodiment, the protective cover 100 is a hinged cover adapted to be opened at an angle of approximately 90° in relation to its closed and locked position. In both positions, the protective cap 100 is adapted to remain attached to the device 300. Furthermore, the protective cap comprises tamper detection means, which will be described later in the section "Fraud and Tampering Detection Means".

[042] Conforme pode ser visto pela figura 2, o dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 compreende pelo menos um elemento de comutação 30a, 30b associado a pelo menos um transformador de corrente 31a, 31b, para garantir a operação segura dos elementos de comutação 30a, 30b, visto que, estão em contato direto com os bornes de contato elétrico 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, e portanto, em contato direto com os cabos condutores de energia elétrica de fase 1, provenientes do inversor 60 e com os cabos condutores de energia elétrica de fase 2 provenientes da rede de distribuição elétrica 70. O pelo menos um elemento de comutação 30a, 30b é fixado, preferencialmente soldado, a uma porção inferior de uma primeira placa de circuito impresso. Por sua vez, o cabo neutro está em contato com um terminal fixado, preferencialmente soldado, à primeira placa de circuito impresso.[042] As can be seen from Figure 2, the electrical power management device 300 comprises at least one switching element 30a, 30b associated with at least one current transformer 31a, 31b, to ensure the safe operation of the switching elements 30a, 30b, since they are in direct contact with the electrical contact terminals 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, and therefore, in direct contact with the conductor cables of phase 1 electric energy, coming from the inverter 60 and with the 2-phase electrical power cables coming from the electrical distribution network 70. The at least one switching element 30a, 30b is fixed, preferably soldered, to a lower portion of a first printed circuit board. In turn, the neutral cable is in contact with a fixed terminal, preferably soldered, to the first printed circuit board.

[043] Em uma realização preferencial, o pelo menos um elemento de comutação 30a, 30b é um relé eletromecânico do tipo trava (latch). Os relés do tipo trava 30a, 30b, ao contrário dos normalmente abertos ou fechados, mantêm seu estado até que outro comando seja enviado, independentemente de sua alimentação. Portanto, a presente invenção vantajosamente utiliza relés do tipo trava 30a, 30b, visto que, em caso de falha do dispositivo 300, o circuito de rede elétrica 80 manterá seu estado prévio ao invés de desativar o sistema de geração de energia 50 indevidamente. Esta é uma vantagem técnica da presente invenção, tendo em vista que um desligamento inesperado pode gerar danos ao sistema de geração de energia 50.[043] In a preferred embodiment, the at least one switching element 30a, 30b is a latch-type electromechanical relay. Latch-type relays 30a, 30b, unlike normally open or closed, maintain their state until another command is sent, regardless of their supply. Therefore, the present invention advantageously uses lock-type relays 30a, 30b, since, in case of failure of the device 300, the electrical network circuit 80 will maintain its previous state instead of unduly deactivating the power generation system 50. This is a technical advantage of the present invention, considering that an unexpected shutdown can cause damage to the power generation system 50.

[044] Em uma realização preferencial, o pelo menos um relé do tipo trava 30a, 30b suporta uma corrente elétrica de até 80 Ampères e uma tensão elétrica de até 250 Volts, em que a bobina do pelo menos um relé do tipo trava 30a, 30b é acionada por um sinal elétrico de 5 Volts originado por um circuito driver baseado em transistor. Em uma realização alternativa, o pelo menos um relé do tipo trava 30a, 30b suporta uma corrente elétrica de até 100 Ampères. Outras realizações que compreendem alterações no valor de corrente e tensão elétrica suportada pelo dispositivo 300 também serão aparentes aos técnicos no assunto através da leitura deste relatório descritivo.[044] In a preferred embodiment, the at least one lock-type relay 30a, 30b supports an electric current of up to 80 Amperes and an electric voltage of up to 250 Volts, in which the coil of the at least one lock-type relay 30a, 30b is driven by a 5 Volt electrical signal originating from a transistor-based driver circuit. In an alternative embodiment, the at least one lock-type relay 30a, 30b supports an electrical current of up to 100 Amperes. Other embodiments comprising changes in the value of current and electrical voltage supported by the device 300 will also be apparent to those skilled in the art through reading this descriptive report.

[045] O pelo menos um relé do tipo trava 30a, 30b possui portas de controle conectadas a uma unidade de controle 10 fixada a uma segunda placa de circuito impresso. Em uma realização preferencial, a unidade de controle 10 é um processador 10, em que, quando é desejado acionar o pelo menos um relé do tipo trava 30a, 30b, o sinal elétrico é enviado pelo processador 10, polarizando transistores, e forçando a circulação de corrente elétrica na bobina do pelo menos um relé 30a, 30b, ocasionando em uma mudança de estado.[045] The at least one latch type relay 30a, 30b has control ports connected to a control unit 10 attached to a second printed circuit board. In a preferred embodiment, the control unit 10 is a processor 10, in which, when it is desired to activate the at least one lock-type relay 30a, 30b, the electrical signal is sent by the processor 10, biasing transistors, and forcing circulation of electric current in the coil of the at least one relay 30a, 30b, causing a change of state.

[046] Quando o pelo menos um relé 30a, 30b é acionado de maneira a fechar o circuito de rede elétrica 80, o conjunto de instruções armazenado na memória legível por máquina faz com que o processador 10 realize simultaneamente, a ativação do dispositivo 300, caso o mesmo esteja desativado. De maneira análoga, o conjunto de instruções é capaz de evitar com que o dispositivo 300 como um todo seja desativado quando os relés 30a, 30b são acionados de maneira a abrir o circuito de rede elétrica 80.[046] When the at least one relay 30a, 30b is activated in order to close the electrical network circuit 80, the set of instructions stored in the machine-readable memory causes the processor 10 to simultaneously perform the activation of the device 300, if it is disabled. Similarly, the set of instructions is able to prevent the device 300 as a whole from being deactivated when the relays 30a, 30b are activated in such a way as to open the electrical network circuit 80.

[047] Em uma realização preferencial, o dispositivo compreende o módulo de transmissão e recepção de dados 20 fixado a uma terceira placa de circuito impresso, configurado para receber um sinal de comando externo, sendo um comando de acionamento do pelo menos um relé 30a, 30b. Este sinal de comando externo pode ser emitido através de uma central de controle, através de um comando por conexão via internet, ou através de um sinal SMS ou ligação telefônica feita por um número de celular autorizado. Para tal, o sinal de comando externo é baseado em pelo menos um dentre GSM, LTE 4G, CatM1, Nb-IoT e Wi-Fi. O dispositivo 300 pode compreender ainda, conexão MESH com outros dispositivos que se comunicam através de uma rede Wi-Fi, Bluetooth ou Bluetooth LE.[047] In a preferred embodiment, the device comprises the data transmission and reception module 20 fixed to a third printed circuit board, configured to receive an external command signal, being a command to activate the at least one relay 30a, 30b. This external command signal can be issued through a control center, through a command via internet connection, or through an SMS signal or a telephone call made by an authorized cell phone number. For this, the external command signal is based on at least one of GSM, LTE 4G, CatM1, Nb-IoT and Wi-Fi. Device 300 may further comprise a MESH connection with other devices that communicate via a Wi-Fi, Bluetooth or Bluetooth LE network.

[048] Quando o sinal de comando externo é baseado em um sinal SMS ou uma ligação telefônica feita por um número de celular autorizado, o módulo de transmissão e recepção de dados 20 possui um cartão SIM adaptado para receber o sinal SMS ou a ligação. O módulo de transmissão e recepção de dados 20 constata se o número de celular possui autorização, e caso positivo, envia o sinal de comando externo ao processador 10, que aciona o pelo menos um relé 30a, 30b conforme mencionado anteriormente. Apesar do dispositivo 300 compreender tecnologia IoT, esta realização possui a vantagem de independer de uma conexão com a internet para que o relé seja atuado 30a, 30b.[048] When the external command signal is based on an SMS signal or a telephone call made by an authorized cell phone number, the data transmission and reception module 20 has a SIM card adapted to receive the SMS signal or the call. The data transmission and reception module 20 checks if the cell phone number is authorized, and if so, sends the external command signal to the processor 10, which activates the at least one relay 30a, 30b as mentioned above. Although the device 300 comprises IoT technology, this realization has the advantage of not relying on an internet connection for the relay to be actuated 30a, 30b.

[049] Conforme ilustrado pela figura 2, o dispositivo compreende ainda uma pluralidade de sensores de telemetria elétrica 40a, 40b fixados à primeira placa de circuito impresso para obter medições de dados do circuito de rede elétrica 80, calcular valores médios para cada dado do circuito de rede elétrica 80 e transmiti-los através do módulo de transmissão e recepção de dados 20 à central de controle, a fim de monitorar o comportamento da rede[049] As illustrated by Figure 2, the device further comprises a plurality of electrical telemetry sensors 40a, 40b attached to the first printed circuit board to obtain measurements of data from the electrical network circuit 80, calculate average values for each circuit data of electrical network 80 and transmit them through the data transmission and reception module 20 to the control center, in order to monitor the behavior of the network

[050] Em uma realização preferencial, os sensores de telemetria elétrica 40a, 40b são sensores STPM33, em que cada sensor de telemetria elétrica 40a, 40b possui um canal para medição de tensão elétrica de fase e dois canais para medição de corrente elétrica. Dessa forma, apenas um deles é utilizado para medir corrente elétrica. Aproximadamente a cada 2 segundos, é realizada uma leitura dos valores medidos pelos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b e caso ocorra alguma falha na leitura, os sensores de telemetria elétrica 40a, 40b são reiniciados. Do contrário, os valores médios para cada dado são calculados. Por fim, em um ciclo de 5 minutos, o dispositivo 300 gera uma mensagem de telemetria compreendendo os valores médios calculados, e a envia através do módulo de recepção e transmissão de dados 20 à central de controle.[050] In a preferred embodiment, the electrical telemetry sensors 40a, 40b are STPM33 sensors, in which each electrical telemetry sensor 40a, 40b has a channel for measuring phase voltage and two channels for measuring electrical current. Thus, only one of them is used to measure electric current. Approximately every 2 seconds, a reading of the values measured by the electrical telemetry sensors 40a, 40b is performed and if there is any failure in the reading, the electrical telemetry sensors 40a, 40b are restarted. Otherwise, average values for each data point are calculated. Finally, in a 5-minute cycle, the device 300 generates a telemetry message comprising the calculated average values, and sends it through the data reception and transmission module 20 to the control center.

[051] Em uma realização preferencial, os dados incluem um ou mais dentre: valores de tensão por fase; valores de corrente elétrica por fase; valores de potência ativa por fase; valores de potência reativa por fase; valores de potência aparente por fase; período, e frequência do circuito de rede elétrica 80; defasagem entre corrente e tensão por fase; e fator de potência.[051] In a preferred embodiment, the data includes one or more of: voltage values per phase; electric current values per phase; active power values per phase; reactive power values per phase; apparent power values per phase; period, and frequency of mains circuit 80; phasing between current and voltage per phase; and power factor.

[052] O dispositivo 300 vantajosamente compreende uma pluralidade de sensores magnéticos para detectar e acusar tentativas de adulteração dos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b. Os sensores magnéticos serão descritos em detalhe na seção “Meios de detecção de fraude e violação”.[052] The device 300 advantageously comprises a plurality of magnetic sensors to detect and acknowledge attempts to tamper with the electrical telemetry sensors 40a, 40b. Magnetic sensors will be described in detail in the “Means of Fraud and Tampering Detection” section.

[053] Em uma realização preferencial, o dispositivo 300 realiza o monitoramento contínuo de demais grandezas críticas para o seu funcionamento, tais como o nível de uma bateria 15 que alimenta o dispositivo 300 e o valor da temperatura das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e. Esses dados são processados através de conversores analógico-digitais e comunicados ao processador 10, ao passo que o monitoramento é implementado pelo conjunto de instruções.[053] In a preferred embodiment, the device 300 continuously monitors other critical quantities for its operation, such as the level of a battery 15 that powers the device 300 and the temperature value of the electrical connections 32a, 32b, 32c , 32d, 32e. These data are processed through analog-to-digital converters and communicated to processor 10, while monitoring is implemented by the instruction set.

[054] Por se tratar de um equipamento de medição elétrica que opera sob elevados níveis de corrente elétrica, um ponto crítico do dispositivo 300 é a segurança de operação. A fim de mitigar os riscos associados à operação sob elevadas temperaturas, teste empíricos foram conduzidos, e constatou-se que o ponto crítico de temperatura ocorre nos bornes de conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, caso os cabos condutores não sejam devidamente fixados.[054] As it is an electrical measuring device that operates under high levels of electrical current, a critical point of device 300 is operating safety. In order to mitigate the risks associated with operation under high temperatures, empirical tests were conducted, and it was found that the critical temperature point occurs at the electrical connection terminals 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, if the conductive cables are not properly fixed.

[055] Desta forma, e em uma realização preferencial, o dispositivo 300 compreende sensores de temperatura, especificamente termistores com coeficiente de tensão negativa para monitorar a temperatura das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e. Para tal, o processador 10 é adaptado para, em um intervalo de 30 microssegundos, executar uma pluralidade de medições de um valor de tensão de fase detectado pelos termistores. A realização da pluralidade de medições tem o intuito de depurar flutuações ou variações nos níveis de tensão de fase na porta dos conversores analógico-digitais. Posteriormente, o processador 10 calcular um valor médio aritmético da tensão de fase e esta média é calibrada.[055] In this way, and in a preferred embodiment, the device 300 comprises temperature sensors, specifically thermistors with a negative voltage coefficient to monitor the temperature of the electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e. For such, the processor 10 is adapted to, in an interval of 30 microseconds, execute a plurality of measurements of a phase voltage value detected by the thermistors. Carrying out the plurality of measurements is intended to debug fluctuations or variations in the phase voltage levels at the gate of the analogue-to-digital converters. Subsequently, the processor 10 calculates an arithmetic average value of the phase voltage and this average is calibrated.

[056] Após o processo descrito acima, obtêm-se um valor de tensão proporcional à temperatura, que é então convertido para uma escala de temperatura, preferencialmente para a escala centígrada. O processador 10 então compara o valor convertido com um intervalo de temperatura que corresponde a um valor máximo, preferencialmente 80ºC em que haveria riscos ao dispositivo 300 em caso de operação neste valor ou acima deste, e um valor mínimo, preferencialmente 65ºC, em que a operação é tolerável. Caso o valor convertido esteja dentro do intervalo de temperatura, o processador 10 aciona um temporizador para monitorar variações do valor convertido, dentro do intervalo, no ou acima do valor máximo do intervalo, e ao fim do temporizador, caso o valor convertido esteja dentro do intervalo, no ou acima do valor máximo do intervalo, o processador 10 aciona o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de sobreaquecimento à central de controle.[056] After the process described above, a voltage value proportional to temperature is obtained, which is then converted to a temperature scale, preferably to the centigrade scale. The processor 10 then compares the converted value with a temperature range that corresponds to a maximum value, preferably 80ºC, where there would be risks to the device 300 in case of operation at this value or above, and a minimum value, preferably 65ºC, in which the operation is tolerable. If the converted value is within the temperature range, the processor 10 triggers a timer to monitor variations in the converted value, within the range, at or above the maximum value of the range, and at the end of the timer, if the converted value is within the range. range, at or above the maximum value of the range, the processor 10 triggers the data transmit and receive module 20 to send an overheating signal to the control center.

[057] Deste modo, o uso do temporizador é vantajoso pois serve como um sistema de redundância para evitar com que uma oscilação ou valor aleatório cause o processador 10 a acionar o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de falso sobreaquecimento à central de controle.[057] Thus, the use of the timer is advantageous as it serves as a redundancy system to prevent an oscillation or random value from causing the processor 10 to trigger the data transmission and reception module 20 to send a false overheating signal to the control center.

[058] Visto que a curva de resistividade dos termistores não é linear, o processador 10 vantajosamente monitora e aciona o módulo de transmissão e receptação de dados 20 para emitir o sinal de sobreaquecimento à central de controle, com base diretamente no valor de tensão de fase, de modo a evitar erros decorrentes do processo de conversão.[058] Since the thermistors resistivity curve is not linear, the processor 10 advantageously monitors and triggers the data transmission and reception module 20 to send the overheating signal to the control center, based directly on the voltage value of phase, in order to avoid errors arising from the conversion process.

[059] Como comentado anteriormente, o dispositivo 300 pode ser alimentado de maneira seletiva, pela bateria 15 ou por uma fonte proveniente do circuito de rede elétrica 80. Por padrão, o dispositivo é alimentado pela fonte, mas na ocorrência de um evento de queda de energia, o processador 10 poderá acionar a bateria 15 para alimentar o dispositivo 300 e garantir que o mesmo continuará em comunicação com a central de controle. Para que isso ocorra, o dispositivo 300 provê um circuito com um sensor opto acoplador que se comunica com o processador 10, enviando um sinal ao detectar a presença ou ausência de tensão de fase no circuito de rede elétrica 80, e assim constatar o evento de queda de energia. O circuito com o sensor opto acoplador é vantajoso pois garante isolamento galvânico, amentando a segurança de operação do dispositivo 300 e qualquer outro aparelho que esteja ligado ao dispositivo 300 através da porta de comunicação 45.[059] As mentioned earlier, the device 300 can be selectively powered by the battery 15 or by a source from the mains circuit 80. By default, the device is powered by the source, but in the event of a drop event of energy, the processor 10 will be able to activate the battery 15 to feed the device 300 and guarantee that it will continue in communication with the control center. For this to happen, the device 300 provides a circuit with an opto-coupler sensor that communicates with the processor 10, sending a signal when detecting the presence or absence of phase voltage in the electrical network circuit 80, and thus verifying the event of blackout. The circuit with the opto-coupler sensor is advantageous as it ensures galvanic isolation, increasing the operating safety of the device 300 and any other device that is connected to the device 300 through the communication port 45.

[060] O sensor opto acoplador possui uma saída que está diretamente associada a uma porta do processador 10, e opera de modo que, caso haja diferença de potencial no circuito de rede elétrica 80, haverá corrente elétrica circulando entre fotodiodos do sensor opto acoplador. Por sua vez, os fotodiodos emitem luz, de modo a polarizar a base de um foto transistor, que por sua vez polarizará um transistor, que enviará um sinal à porta do processador 10, que estará em nível lógico baixo. No caso da ausência de tensão de fase no circuito de rede elétrica 80, o sinal não será enviado, e referida porta estará em nível lógico alto.[060] The opto coupler sensor has an output that is directly associated with a processor port 10, and operates so that, if there is a potential difference in the electrical network circuit 80, there will be electric current circulating between photodiodes of the opto coupler sensor. In turn, the photodiodes emit light, so as to bias the base of a photo transistor, which in turn will bias a transistor, which will send a signal to processor port 10, which will be at a low logic level. In the case of absence of phase voltage in the mains circuit 80, the signal will not be sent, and said port will be at a high logic level.

[061] De modo análogo ao monitoramento da temperatura das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, o processador 10 é adaptado para, em um intervalo de tempo, executar uma pluralidade de verificações da porta para identificar variações do nível lógico. A realização da pluralidade de verificações tem o intuito de depurar flutuações das variações do nível lógico.[061] In a similar way to monitoring the temperature of the electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, the processor 10 is adapted to, in a time interval, perform a plurality of port checks to identify variations in the logic level. Carrying out the plurality of checks is intended to debug fluctuations in logic level variations.

[062] Ao fim da verificação, caso o nível lógico na porta seja baixo, o processador 10 aciona um temporizador para monitorar variações do nível lógico, e ao fim do temporizador, caso o nível lógico permaneça baixo, o processador 10 aciona a bateria 15 para alimentar o dispositivo 300, altera o dispositivo 300 para um modo de baixo consumo de energia, além de acionar o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de queda de energia à central de controle.[062] At the end of the verification, if the logic level on the port is low, processor 10 triggers a timer to monitor variations in the logic level, and at the end of the timer, if the logic level remains low, processor 10 triggers battery 15 to power the device 300, switches the device 300 to a low-power mode, and triggers the data transmission and reception module 20 to send a power outage signal to the control center.

[063] Deste modo, o uso do temporizador é vantajoso pois serve como um sistema de redundância para evitar com que uma cause o processador 10 a acionar o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de falsa queda de energia à central de controle.[063] In this way, the use of the timer is advantageous as it serves as a redundancy system to prevent one from causing the processor 10 to trigger the data transmission and reception module 20 to send a false power outage signal to the central of control.

[064] No modo de baixo consumo, a bateria 15 é capaz de manter o dispositivo operante por, no mínimo 60 dias. O modo de baixo consumo de energia permite com que o processador 10 entre em estado de hibernação, desativando todos os periféricos do dispositivo, com exceção de um segundo processador, de ultrabaixo consumo, e uma área de memória RTC. Quando no modo de baixo consumo, a corrente drenada da bateria 15 chega na ordem de 60 µA, a fim de atender ao funcionamento do dispositivo 300 neste modo de operação. O dispositivo 300 sairá do modo de baixo consumo mediante a detecção da presença de tensão de fase no circuito de rede elétrica 80, pelo opto acoplador.[064] In low consumption mode, battery 15 is capable of keeping the device operational for at least 60 days. The low-power mode allows processor 10 to enter a sleep state, disabling all device peripherals, with the exception of a second, ultra-low-power processor and an RTC memory area. When in low consumption mode, the current drained from the battery 15 arrives in the order of 60 µA, in order to meet the operation of the device 300 in this operating mode. Device 300 will exit low power mode upon detection of the presence of phase voltage in mains circuit 80 by the opto coupler.

[065] Para o monitoramento do nível da bateria 15, o dispositivo 300 compreende um circuito divisor de tensão, a fim de aferir o valor de tensão da bateria 15. De modo análogo ao monitoramento da temperatura das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, o processador 10 é adaptado para, em um intervalo de tempo, executar uma pluralidade de aferições do valor de tensão da bateria 15, quando a tensão em corrente contínua for menor que 4,3V. Deste modo, o processador trabalha sob a lógica de que, quando o dispositivo 300 for alimentado pela fonte, o valor de tensão da bateria 15 será de 4,4V, ou seja, a bateria 15 não estará sendo drenada.[065] For monitoring the battery level 15, the device 300 comprises a voltage divider circuit, in order to measure the voltage value of the battery 15. Analogously to monitoring the temperature of the electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, the processor 10 is adapted to, in a time interval, perform a plurality of measurements of the voltage value of the battery 15, when the DC voltage is less than 4.3V. In this way, the processor works under the logic that, when the device 300 is powered by the source, the voltage value of the battery 15 will be 4.4V, that is, the battery 15 will not be drained.

[066] A realização da pluralidade de aferições tem o intuito de depurar flutuações ou variações nos níveis de tensão na porta dos conversores analógico-digitais. Posteriormente, o processador 10 calcular um valor médio aritmético da tensão e esta média é calibrada. O processador 10 leva em consideração, o valor dos resistores no circuito divisor de tensão, de modo a multiplicar o valor da tensão obtido, por um fator de conversão a fim de obter o valor de tensão verdadeiro da bateria 15.[066] Carrying out the plurality of measurements is intended to debug fluctuations or variations in voltage levels at the port of analog-to-digital converters. Subsequently, the processor 10 calculates an arithmetic mean value of the voltage and this mean is calibrated. The processor 10 takes into account the value of the resistors in the voltage divider circuit, in order to multiply the voltage value obtained, by a conversion factor in order to obtain the true voltage value of the battery 15.

[067] O valor médio de tensão é então comparado com o valor de 4,4V, que é um primeiro limiar de tensão da bateria 15, a fim de constatar que o dispositivo está sendo alimentado pela bateria 15. Caso o valor médio de tensão esteja abaixo do primeiro limiar de tensão, e abaixo de um segundo limiar de tensão, menor do que o primeiro, o processador 10 aciona um temporizador para monitorar variações do valor médio de tensão. Ao fim do temporizador, caso o valor médio de tensão esteja abaixo do segundo limiar de tensão, o processador 10 aciona o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de descarregamento da bateria 15 à central de controle.[067] The average voltage value is then compared with the value of 4.4V, which is a first voltage threshold of the battery 15, in order to verify that the device is being powered by the battery 15. If the average voltage value is below the first voltage threshold, and below a second voltage threshold, lower than the first, the processor 10 triggers a timer to monitor variations in the average voltage value. At the end of the timer, if the average voltage value is below the second voltage threshold, the processor 10 triggers the data transmission and reception module 20 to send a battery discharge signal 15 to the control center.

MEIOS DE DETECÇÃO DE FRAUDE E VIOLAÇÃOFRAUD AND VIOLATION DETECTION MEANS

[068] Em uma realização preferencial, o dispositivo 300 compreende meios de detecção de fraude no circuito de rede elétrica 80 e meios de detecção de violação da tampa de proteção 100. Por detecção de fraude no circuito de rede elétrica 80, entende-se a ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica 80, que se caracteriza por uma ligação direta entre os cabos condutores de energia elétrica associados ao dispositivo 300, de modo a burlar a abertura e fechamento do circuito de rede elétrica 80 pela atuação do pelo menos um relé 30a, 30b.[068] In a preferred embodiment, the device 300 comprises means for detecting fraud in the electrical network circuit 80 and means for detecting violation of the protective cover 100. By detecting fraud in the electrical network circuit 80, it is meant the occurrence of deviation (by-pass) in the electrical network circuit 80, which is characterized by a direct connection between the electrical energy conducting cables associated with the device 300, in order to circumvent the opening and closing of the electrical network circuit 80 by actuation of at least one relay 30a, 30b.

[069] Para que o desvio seja detectado, o processador 10 é responsável por implementar uma rotina de monitoramento de um valor de referência elétrica na saída do dispositivo 300, que é vantajosamente baseada em uma proteção anti-ilhamento do inversor 60. Em outras palavras, processador 10 se baseia no fato de que o inversor 60, quando conectado ao circuito de rede elétrica 80, não funcionará em caso de perda de referência elétrica, isto é, em caso de abertura do circuito de rede elétrica 80 ocasionada pelo acionamento do pelo menos um relé 30a, 30b. Deste modo, ao acionar o pelo menos um relé 30a, 30b para abrir o circuito de rede elétrica 80, o inversor 60 não terá referência elétrica, e sua proteção anti-ilhamento forçará o seu desligamento.[069] For the deviation to be detected, the processor 10 is responsible for implementing a monitoring routine of an electrical reference value at the output of the device 300, which is advantageously based on an anti-islanding protection of the inverter 60. In other words , processor 10 is based on the fact that the inverter 60, when connected to the electrical network circuit 80, will not work in case of loss of electrical reference, that is, in case of opening of the electrical network circuit 80 caused by the activation of the hair least one relay 30a, 30b. In this way, when activating the at least one relay 30a, 30b to open the mains circuit 80, the inverter 60 will have no electrical reference, and its anti-islanding protection will force its shutdown.

[070] Uma vez que o pelo menos um relé 30a, 30b tenha sido atuado para abrir o circuito de rede elétrica 80, e o inversor 60 esteja desligado, não deverá haver o registro de um valor de referência elétrica na saída do dispositivo 300, tal como tensão, corrente ou potência elétrica. Em uma realização preferencial, o valor de referência elétrica monitorado pelo processador 10 é tensão elétrica. Em uma realização que o sistema de geração de energia elétrica 50 é um sistema de geração de energia fotovoltaica 50, a rotina de monitoramento do valor de referência elétrica é implementada pelo processador 10 todos os dias, no período noturno, quando o sistema de geração de energia fotovoltaica 50 não converte energia, o que torna a atuação do pelo menos um relé 30a, 30b mais segura.[070] Once the at least one relay 30a, 30b has been actuated to open the mains circuit 80, and the inverter 60 is off, there shall be no recording of an electrical reference value at the output of device 300, such as voltage, current or electrical power. In a preferred embodiment, the electrical reference value monitored by processor 10 is electrical voltage. In an embodiment that the electrical power generation system 50 is a photovoltaic power generation system 50, the electrical setpoint monitoring routine is implemented by the processor 10 every day at night time when the power generation system photovoltaic energy 50 does not convert energy, which makes the actuation of at least one relay 30a, 30b safer.

[071] Em uma realização preferencial, a rotina de monitoramento da tensão elétrica na saída do dispositivo 300 é feita com base em um limiar, para o qual acima deste, a ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica 80 é constatada pelo processador 10, que aciona o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de desvio (by-pass) à central de controle. Em uma realização preferencial, o limiar é de no máximo 50 V, de modo a evitar com que um sinal falso de desvio (by-pass) seja enviado.[071] In a preferred embodiment, the electrical voltage monitoring routine at the output of the device 300 is based on a threshold, for which above this, the occurrence of deviation (by-pass) in the electrical network circuit 80 is detected by the processor 10, which triggers the data transmission and reception module 20 to send a bypass signal to the control center. In a preferred embodiment, the threshold is at most 50 V, in order to avoid a false bypass signal being sent.

[072] Sobre os meios de detecção de violação da tampa de proteção 100, e conforme ilustrado pela figura 1, o dispositivo 300 compreende um flange 110, o qual é forçado para baixo quando a tampa de proteção 100 muda de um estado aberto para um estado fechado. O flange 110 está associado a um circuito de proteção, e o circuito de proteção está em comunicação com o processador 10. Quando forçado para baixo, o flange 110 fecha o circuito de proteção, que comunica um estado de nível lógico baixo ao processador 10.[072] Regarding the tamper detection means of the protective cover 100, and as illustrated by Figure 1, the device 300 comprises a flange 110, which is forced downwards when the protective cover 100 changes from an open state to a closed state. Flange 110 is associated with a protection circuit, and the protection circuit is in communication with processor 10. When forced down, flange 110 closes the protection circuit, which communicates a logic low state to processor 10.

[073] Em seguida, o processador 10 monitora a condição do circuito de proteção de forma contínua, e caso a tampa de proteção 100 seja aberta, o flange 110 retorna para sua posição original, consequentemente abrindo o circuito de proteção. Neste evento, o circuito de proteção comunica um estado de nível lógico alto ao processador 10, que por sua vez aciona o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de violação do dispositivo 300 à central de controle.[073] Then, the processor 10 continuously monitors the condition of the protection circuit, and if the protection cover 100 is opened, the flange 110 returns to its original position, consequently opening the protection circuit. In this event, the protection circuit communicates a high logic level state to the processor 10, which in turn triggers the data transmit and receive module 20 to send a violation signal from the device 300 to the control center.

[074] Após o envio do sinal de violação do dispositivo 300 à central de controle, o equipamento entrará em um modo de operação violado, e não voltará ao modo de operação normal caso a tampa 100 seja fechada novamente. O retorno do dispositivo 300 ao modo de operação normal apenas se dará mediante o envio de um comando de restauração do dispositivo 300 por parte da central de controle. Enquanto permanecer em modo de operação violado, o dispositivo continuará enviando as mensagens de telemetria.[074] After sending the violation signal from device 300 to the control center, the equipment will enter a violated operation mode, and will not return to normal operation mode if the cover 100 is closed again. The return of the device 300 to the normal operating mode will only take place by sending a command to restore the device 300 by the control center. While in the violated operating mode, the device will continue to send telemetry messages.

[075] Outros meios de fraude incluem a adulteração dos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b por indivíduos mal intencionados, a fim de retardar ou interromper o acúmulo de estatísticas de uso de energia, na tentativa de reduzir a sua conta de eletricidade. Neste sentido, um método utilizado por tais indivíduos é o posicionamento de um condutor elétrico, como um objeto de metal entre as conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e de uma determinada fase. Este condutor elétrico forma um divisor de corrente com um circuito de detecção de corrente, o que leva o objeto de metal a contornar o fluxo de corrente, de modo que os sensores de telemetria elétrica 40a, 40b detectam menos corrente elétrica do que o que é realmente consumido, reduzindo assim as leituras de energia ativa e as leituras de energia cumulativa total.[075] Other means of fraud include tampering with electrical telemetry sensors 40a, 40b by malicious individuals in order to delay or stop the accumulation of energy usage statistics in an attempt to reduce your electricity bill. In this sense, a method used by such individuals is the positioning of an electrical conductor, such as a metal object between the electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e of a certain phase. This electrical conductor forms a current divider with a current sensing circuit, which causes the metal object to bypass the current flow, so that the electrical telemetry sensors 40a, 40b detect less electrical current than what is actually consumed, thereby reducing active energy readings and total cumulative energy readings.

[076] Além disso, os indivíduos se expõem a sérios riscos ao tentar este meio de fraude, devido à tensão de rede. Neste sentido, a tampa de proteção 100 é a primeira linha de defesa contra este tipo de fraude.[076] Furthermore, individuals expose themselves to serious risks when attempting this means of fraud, due to network strain. In this sense, the protection cover 100 is the first line of defense against this type of fraud.

[077] Um outro método utilizado por tais indivíduos é a aplicação de um campo eletromagnético sob o dispositivo, por meio de um ímã, a fim de fraudar as leituras dos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b e afetar demais componentes internos.[077] Another method used by such individuals is the application of an electromagnetic field under the device, by means of a magnet, in order to rig the readings of the electrical telemetry sensors 40a, 40b and affect other internal components.

[078] Conforme mencionado anteriormente, a presente invenção vantajosamente provê ainda uma segunda linha de defesa para este tipo de fraude, pois compreende uma pluralidade de sensores magnéticos para detectar e acusar tentativas de adulteração dos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b.[078] As mentioned earlier, the present invention advantageously provides yet a second line of defense for this type of fraud, as it comprises a plurality of magnetic sensors to detect and accuse attempts to tamper with the electrical telemetry sensors 40a, 40b.

[079] Em uma realização preferencial, os sensores de magnéticos são sensores de efeito hall para a detecção de campos magnéticos fortes em três dimensões. Esses sensores são omnipolares, portanto, eles devem detectar que os polos sul e norte de um ímã estão sendo aplicados próximos aos mesmos. Os sensores são embarcados no processador 10 ou externo ao mesmo, e preferencialmente possuem um ponto de operação de densidade de fluxo magnético de mais ou menos 6,9 mT.[079] In a preferred embodiment, the magnetic sensors are hall effect sensors for detecting strong magnetic fields in three dimensions. These sensors are omnipolar, so they must detect that the south and north poles of a magnet are being applied close to them. The sensors are embedded in or external to the processor 10, and preferably have a magnetic flux density operating point of plus or minus 6.9 mT.

[080] Portanto, sempre que o campo magnético detectado ultrapassar esse intervalo, as saídas dos sensores de efeito hall serão reduzidas e uma vez que o campo magnético detectado cai dentro de uma faixa de mais ou menos 3,5 mT, as saídas serão elevadas. Opcionalmente, ao constatar a ocorrência de fraude, o processador 10 poderá acionar o módulo de transmissão e recepção de dados 20 para enviar um sinal de adulteração dos sensores de telemetria elétrica 40a, 40b à central de controle.[080] Therefore, whenever the detected magnetic field exceeds this range, the outputs of the hall effect sensors will be reduced and once the detected magnetic field falls within a range of plus or minus 3.5 mT, the outputs will be raised . Optionally, upon verifying the occurrence of fraud, the processor 10 may activate the data transmission and reception module 20 to send a tampering signal from the electrical telemetry sensors 40a, 40b to the control center.

[081] Além disso, outra vantagem dos sensores é que eles possuem saídas de dreno abertas. Isso permite que a saída de vários sensores de efeito hall sejam combinadas apenas conectando-os diretamente. Portanto, se apenas um dos sensores de efeito hall detectar um campo magnético, a saída compartilhada será reduzida para indicar que um campo magnético foi detectado. Também é possível detectar qual sensor de efeito hall detectou um campo magnético, ao garantir que apenas um sensor de efeito hall esteja ligado por vez e associar a saída em um determinado momento ao sensor de efeito hall que foi ativado.[081] In addition, another advantage of the sensors is that they have open drain outputs. This allows the output of multiple hall effect sensors to be combined just by connecting them directly. Therefore, if only one of the hall effect sensors detects a magnetic field, the shared output will be reduced to indicate that a magnetic field has been detected. It is also possible to detect which hall effect sensor has detected a magnetic field by ensuring that only one hall effect sensor is turned on at a time and associating the output at a given time with the hall effect sensor that has been activated.

[082] Em uma realização preferencial, sensores de efeito hall são posicionados em cada transformador de corrente elétrica 31a, 31b. Os sensores de efeito hall podem ainda ser alimentados pela bateria 15 se houver uma queda de energia.[082] In a preferred embodiment, hall effect sensors are positioned in each electric current transformer 31a, 31b. Hall effect sensors can still be powered by battery 15 if there is a power outage.

[083] Além das mensagens de telemetria, sinal de violação do dispositivo 300, sinal de descarregamento da bateria 15, estado do pelo menos um relé 30a, 30b, sinal de queda de energia, sinal de sobreaquecimento das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e e sinal de desvio no circuito de rede elétrica 80, o módulo de transmissão e recepção de dados 20 também envia à central de controle:

  • - dados do dispositivo 300, como o índice sequencial de mensagens e sinais enviados à central de controle; o identificador único do dispositivo 300, atribuído após o provisionamento na linha de produção; a versão do conjunto de instruções;
  • - dados do estado geral do dispositivo 300, como o endereço Mac Wi-Fi do processador 10; a temperatura do núcleo do processador 10; a temperatura do chipset do módulo de transmissão e recepção de dados 20;
  • - dados da rede GSM e do módulo de transmissão e recepção de dados 20, como a intensidade do sinal da rede de dados móveis; o identificador único IMEI do módulo 20; o identificador único do cartão SIM; nome da operadora de dados que o dispositivo 300 está conectado; o número de telefone autorizado a enviar comandos para o dispositivo 300; o endereço IP do dispositivo 300;
  • - dados de geolocalização do dispositivo, recebidos, preferencialmente via uma antena GNSS, ou através de um sistema de geolocalização de serviço baseado em localização (Location Based Service – LBS), ou ainda através de um sistema de triangulação e medição da intensidade dos sinais de rádio das estações Rádio-Base (Base Transceiver Stations - BTS) e incluindo o horário universal coletado da rede de dados móveis; dados de latitude e longitude do local de instalação do dispositivo 300; a quantidade de satélites observados para geolocalização, além de dados de sincronismo temporal, como a hora Unix do momento em que os sinais e mensagens foram enviados à central de controle.
[083] In addition to telemetry messages, device violation signal 300, battery discharge signal 15, status of at least one relay 30a, 30b, power outage signal, overheating signal of electrical connections 32a, 32b, 32c , 32d, 32e and diversion signal on the mains circuit 80, the data transmission and reception module 20 also sends to the control center:
  • - data from the device 300, such as the sequential index of messages and signals sent to the control center; the device's unique identifier 300, assigned after provisioning on the production line; the version of the instruction set;
  • - general state data of the device 300, such as the Mac Wi-Fi address of the processor 10; the temperature of the processor core 10; the temperature of the chipset of the data transmission and reception module 20;
  • - data from the GSM network and the data transmission and reception module 20, such as the signal strength of the mobile data network; the module 20 unique IMEI identifier; the SIM card's unique identifier; name of data carrier device 300 is connected to; the telephone number authorized to send commands to the device 300; the IP address of device 300;
  • - device geolocation data, received, preferably via a GNSS antenna, or through a location-based service geolocation system (Location Based Service – LBS), or even through a system of triangulation and measurement of the intensity of the signals radio from Base Transceiver Stations (BTS) and including universal time collected from the mobile data network; latitude and longitude data of the installation location of the device 300; the number of satellites observed for geolocation, in addition to time synchronization data, such as the Unix time of the moment in which the signals and messages were sent to the control center.

[084] Dentre as mensagens e sinais enviados à central de controle, o processador 10 prioriza o envio daquelas que resultam na ativação de um alarme na central de controle, tais como: o sinal de violação do dispositivo 300; o sinal de desvio no circuito de rede elétrica 80; o sinal de desvio no circuito de rede elétrica 80; um sinal de defeito na fonte alimentação; sinal de sobreaquecimento das conexões elétricas; e um sinal de ativação do dispositivo 300 quando o mesmo é instalado. Assim, caso o sinal de rede móvel ou Wi-Fi não esteja disponível, tais sinais são enviados por SMS.[084] Among the messages and signals sent to the control center, processor 10 prioritizes sending those that result in the activation of an alarm in the control center, such as: the violation signal from device 300; the bypass signal in the mains circuit 80; the bypass signal in the mains circuit 80; a faulty signal in the power supply; signal of overheating of electrical connections; and an activation signal from the device 300 when it is installed. Thus, if the mobile network or Wi-Fi signal is not available, such signals are sent via SMS.

INTERFACE HOMEM-MÁQUINAMAN-MACHINE INTERFACE

[085] Conforme ilustrado pelas figuras 1 e 2, a porção superior 1a do invólucro do dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 compreende uma interface homem-máquina, em que a interface compreende um botão de ativação 2 do dispositivo 300, e uma pluralidade de Diodos Emissores de Luz 3, 4, 5, 6 e 7 (light-emitting diodes - LEDs) indicativos de diferentes estados do dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300.[085] As illustrated by figures 1 and 2, the upper portion 1a of the housing of the electrical power management device 300 comprises a human-machine interface, wherein the interface comprises an activation button 2 of the device 300, and a plurality of Light-emitting diodes 3, 4, 5, 6 and 7 (light-emitting diodes - LEDs) indicative of different states of the electrical power management device 300.

[086] O botão de ativação 2 é utilizado somente uma vez, quando o dispositivo 300 está em um modo de operação provisionado. Para isso, o botão de ativação é pressionado por cerca de 5 segundos.[086] Activation button 2 is used only once, when device 300 is in a provisioned mode of operation. For this, the activation button is pressed for about 5 seconds.

[087] Quanto à pluralidade de LEDs 3, 4, 5, 6 e 7, um primeiro LED indicador de corrente elétrica 3 tem seu funcionamento atrelado ao sensor opto acoplador, e quando aceso, indica ao usuário que o circuito de rede elétrica 80 está energizado.[087] As for the plurality of LEDs 3, 4, 5, 6 and 7, a first electric current indicator LED 3 has its operation linked to the opto coupler sensor, and when lit, it indicates to the user that the electrical network circuit 80 is energized.

[088] Um segundo LED indicador de fonte ativa 4 tem seu funcionamento atrelado à fonte. Quando aceso, indica ao usuário que a fonte está ligada e operante, e quando apagado, indica que há uma falha na fonte.[088] A second active source indicator LED 4 has its operation linked to the source. When lit, it indicates to the user that the source is on and operational, and when off, it indicates that there is a failure in the source.

[089] Um terceiro LED indicador de modo de operação 5 é controlado pelo processador 10, e seu comportamento está atrelado a diferentes modos de operação que o dispositivo 300 se encontra, tais como um modo de operação default, o modo de operação provisionado; um modo de operação homologado e o modo de operação normal. Em qualquer um dos modos de operação, quando o terceiro LED indicador de modo de operação 5 está piscando, indica que o dispositivo 300 está em funcionamento, e quando o terceiro LED indicador de modo de operação 5 está desligado, indica que o dispositivo 300 está no modo de operação de baixo consumo de energia.[089] A third operating mode indicator LED 5 is controlled by the processor 10, and its behavior is linked to different operating modes that the device 300 is in, such as a default operating mode, the provisioned operating mode; a homologated operating mode and the normal operating mode. In any of the operating modes, when the third operating mode indicator LED 5 is flashing, it indicates that the device 300 is operating, and when the third operating mode indicator LED 5 is off, it indicates that the device 300 is operating. in low-power operation mode.

[090] Um quarto LED indicador de falha 6 é controlado pelo processador, e seu comportamento está atrelado aos modos de operação mencionados anteriormente, sendo responsável por indicar erros na operação do dispositivo 300. Para o modo de operação default, o quarto LED indicador de falha 6 estará sempre apagado. Para o modo de operação provisionado, quando o quarto LED indicador de falha 6 está aceso, indica que a tampa de proteção 100 foi aberta, e quando apagado, indica que a tampa de proteção 100 foi fechada, ou que o dispositivo 300 está no modo de operação de baixo consumo de energia, se o primeiro LED indicador de corrente elétrica 3 estiver desligado. Para os modos de operação homologado e normal, o quarto LED indicador de falha 6 estará sempre desligado, indicando que não há erros, ou que o dispositivo 300 está no modo de operação de baixo consumo de energia, se o primeiro LED indicador de corrente elétrica 3 estiver desligado. Em um modo de operação violado, quando o quarto LED indicador de falha 6 está piscando, indica que a tampa de proteção 100 foi levantada, ou que a temperatura das conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e está muito alta, ou que há uma falha na fonte.[090] A fourth failure indicator LED 6 is controlled by the processor, and its behavior is linked to the previously mentioned operating modes, being responsible for indicating errors in the operation of the device 300. For the default operating mode, the fourth failure indicator LED Fault 6 will always be off. For the provisioned mode of operation, when the fourth fault indicator LED 6 is lit, it indicates that the protective cover 100 has been opened, and when off, it indicates that the protective cover 100 has been closed, or that the device 300 is in provisioned mode. of low energy operation, if the first power indicator LED 3 is off. For homologated and normal operation modes, the fourth failure indicator LED 6 will always be off, indicating that there are no errors, or that the device 300 is in low energy consumption operation mode, if the first electrical current indicator LED 3 is off. In a violated operating mode, when the fourth fault indicator LED 6 is flashing, it indicates that the protective cover 100 has been lifted, or that the temperature of the electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e is too high, or that there is a flaw in the source.

[091] Um quinto LED indicador de rede 7 é controlado pelo processador, e em todos os modos, de operação, o comportamento é o mesmo, ou seja, quando o quinto LED indicador de rede 7 está aceso, o dispositivo está conectado à internet, quando piscando, está em comunicação com a central de controle, e quando apagado, indica que o dispositivo não está conectado à internet, ou que o dispositivo 300 não está energizado.[091] A fifth network indicator LED 7 is controlled by the processor, and in all operating modes, the behavior is the same, that is, when the fifth network indicator LED 7 is on, the device is connected to the internet , when flashing, it is in communication with the control center, and when off, it indicates that the device is not connected to the internet, or that the device 300 is not powered.

[092] Conforme ilustrado pela figura 4, a presente invenção também revela um método de gerenciamento de energia elétrica 400 de um sistema de geração de energia elétrica 50, em que o sistema de geração de energia elétrica 50 provê uma fonte de corrente alternada CA para um dispositivo de gerenciamento de energia elétrica 300 através de um circuito de rede elétrica 80. O método compreende etapas de: seletivamente 410 abrir e fechar o circuito de rede elétrica 80 mediante o recebimento de um sinal de comando externo, para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada; e monitorar 420 a condição de um circuito de proteção do dispositivo 300 e caso o circuito seja aberto, enviar um sinal de violação do dispositivo 300 a uma central de controle; monitorar 430 uma referência elétrica na saída do dispositivo 300 para identificar a ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica 80.[092] As illustrated by Figure 4, the present invention also discloses a method of managing electrical power 400 of an electrical power generation system 50, in which the electrical power generation system 50 provides an AC alternating current source for a power management device 300 over a mains circuit 80. The method comprises steps of: selectively 410 opening and closing the mains circuit 80 upon receipt of an external command signal to allow or prevent passage alternating current; and monitoring 420 the condition of a protection circuit of the device 300 and if the circuit is opened, sending a tamper signal from the device 300 to a central control; monitor 430 an electrical reference at the output of the device 300 to identify the occurrence of a bypass in the electrical network circuit 80.

[093] De acordo com o método 400 descrito, a etapa de monitorar 430 a referência elétrica compreende monitorar um valor da referência elétrica, com base em um limiar, para o qual acima deste, a ocorrência de desvio (bypass) no circuito de rede elétrica 80 é constatada; e na constatação da ocorrência de desvio (by-pass) no circuito de rede elétrica 80, um sinal de desvio (by-pass) é enviado à central de controle.[093] According to the described method 400, the step of monitoring 430 the electrical reference comprises monitoring a value of the electrical reference, based on a threshold, for which above this, the occurrence of deviation (bypass) in the network circuit electrical 80 is found; and upon verification of the occurrence of a bypass in the mains circuit 80, a bypass signal is sent to the control center.

[094] O método 400 compreende também a etapa de monitorar 440 a temperatura da pluralidade de conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e do dispositivo 300, compreendendo:

  • - executar, em um intervalo de tempo, uma pluralidade de medições de um valor de tensão detectado na pluralidade de conexões elétricas 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, calcular um valor médio de tensão; converter o valor médio de tensão em uma escala de temperatura; e comparar o valor convertido com um intervalo de temperatura, em que caso o valor convertido esteja dentro do intervalo, um temporizador é acionado para monitorar variações do valor convertido, dentro do intervalo de temperatura; e ao fim do temporizador, caso o valor convertido esteja acima do intervalo, um sinal de sobreaquecimento é enviado à central de controle.
[094] The method 400 also comprises the step of monitoring 440 the temperature of the plurality of electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e of the device 300, comprising:
  • - performing, in a time interval, a plurality of measurements of a voltage value detected in the plurality of electrical connections 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, calculating an average voltage value; convert the average voltage value into a temperature scale; and comparing the converted value with a temperature range, in which case the converted value is within the range, a timer is triggered to monitor variations of the converted value within the temperature range; and at the end of the timer, if the converted value is above the range, an overheating signal is sent to the control center.

[095] O método 400 descrito compreende ainda as etapas de: executar 450 uma pluralidade de medições de um valor de tensão proveniente de uma bateria 15, a fim de calcular um valor médio de tensão; e comparar o valor médio de tensão com um primeiro limiar de tensão da bateria 15, para o qual abaixo deste, contata-se que o dispositivo 300 está sendo alimentado pela bateria 15. Caso o valor médio de tensão esteja abaixo do primeiro limiar de tensão da bateria 15 e abaixo de um segundo limiar de tensão da bateria 15, um temporizador é acionado para monitorar variações do valor médio de tensão, e ao fim do temporizador, caso o valor médio de tensão esteja abaixo do segundo limiar de tensão, um sinal de descarregamento da bateria 15 é enviado à central de controle.[095] The described method 400 further comprises the steps of: performing 450 a plurality of measurements of a voltage value from a battery 15, in order to calculate an average voltage value; and comparing the average voltage value with a first voltage threshold of the battery 15, for which below this, it is reported that the device 300 is being powered by the battery 15. If the average voltage value is below the first voltage threshold of the battery 15 and below a second voltage threshold of the battery 15, a timer is triggered to monitor variations in the average voltage value, and at the end of the timer, if the average voltage value is below the second voltage threshold, a signal battery discharge 15 is sent to the control center.

[096] O método 400 também compreende as etapas de: detectar 460 a presença ou ausência de tensão no circuito de rede elétrica 80, em que a detecção compreende: receber um sinal de detecção de ausência de tensão; acionar um temporizador para monitorar variações do sinal de detecção de ausência de tensão; e ao fim do temporizador, caso o sinal ainda seja de detecção de ausência de tensão, alterar o dispositivo 300 para um modo de baixo consumo de energia e enviar um sinal de queda de energia à central de controle.[096] The method 400 also comprises the steps of: detecting 460 the presence or absence of voltage in the electrical network circuit 80, wherein the detection comprises: receiving a voltage absence detection signal; activate a timer to monitor variations in the voltage absence detection signal; and at the end of the timer, if the signal is still detecting no voltage, changing the device 300 to a low power consumption mode and sending a power outage signal to the control center.

[097] O sinal de comando externo de acordo com o método 400, é baseado em um dentre: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; e Wi-Fi, em que o sinal de comando externo é um SMS enviado por um número de celular autorizado ou um comando por conexão via internet.[097] The external command signal according to method 400 is based on one of: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; and Wi-Fi, in which the external command signal is an SMS sent by an authorized cell phone number or a command via internet connection.

[098] Por fim, o método 400 compreende ainda a etapa de enviar 470, ao dispositivo 300, através da central de controle, atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina.[098] Finally, the method 400 further comprises the step of sending 470, to the device 300, through the control center, updates of a set of instructions stored in a machine-readable memory.

[099] Apesar da descrição das realizações particulares acima fazer referência a determinadas realizações, a presente invenção pode apresentar modificações em sua forma de implementação, de modo que o escopo de proteção da invenção se limita tão somente pelo teor das reivindicações anexas, incluindo aí as possíveis variações equivalentes.

Figure img0001
Figure img0002
[099] Although the description of the particular achievements above makes reference to certain achievements, the present invention may present modifications in its form of implementation, so that the scope of protection of the invention is limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalent variations.
Figure img0001
Figure img0002

Claims (30)

DISPOSITIVO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA (300), para um sistema de geração de energia (50), o sistema de geração de energia (50) provendo uma fonte de corrente alternada para o dispositivo (300) através de um circuito de rede elétrica (80), o dispositivo (300) sendo caracterizado por compreender:
  • - uma unidade de controle (10);
  • - um módulo de transmissão e recepção de dados (20) configurado para receber um sinal de comando externo;
  • - pelo menos um elemento de comutação (30a, 30b);
  • - a unidade de controle (10) sendo adaptada para acionar o pelo menos um elemento de comutação (30a, 30b), de modo a seletivamente abrir e fechar o circuito de rede elétrica (80) mediante o recebimento do sinal de comando externo para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada.
POWER MANAGEMENT DEVICE (300), for a power generation system (50), the power generation system (50) providing an alternating current source for the device (300) through a mains circuit (80 ), the device (300) being characterized by comprising:
  • - a control unit (10);
  • - a data transmission and reception module (20) configured to receive an external command signal;
  • - at least one switching element (30a, 30b);
  • - the control unit (10) being adapted to drive the at least one switching element (30a, 30b), so as to selectively open and close the electrical network circuit (80) upon receipt of the external command signal to allow or prevent the passage of alternating current.
 DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pela unidade de controle (10) ser adicionalmente adaptada para:
  • - quando o circuito de rede elétrica (80) estiver aberto, monitorar uma referência elétrica na saída do dispositivo (300), para identificar a ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80).
DEVICE (300), according to claim 1, characterized in that the control unit (10) is additionally adapted for:
  • - when the electrical network circuit (80) is open, monitor an electrical reference at the device output (300), to identify the occurrence of deviation in the electrical network circuit (80).
 DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 2 caracterizado pela unidade de controle (10) ser adicionalmente adaptada para:
  • - monitorar um valor da referência elétrica, com base em um limiar, para o qual acima deste, a ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80) é constatada; e
na constatação da ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80), a unidade de controle (10) aciona o módulo de transmissão e recepção de dados (20) para enviar um sinal de desvio a uma central de controle.DEVICE (300), according to claim 2, characterized in that the control unit (10) is additionally adapted for:
  • - monitoring a value of the electrical reference, based on a threshold, for which above this, the occurrence of deviation in the electrical network circuit (80) is verified; It is
upon verification of the occurrence of a deviation in the electrical network circuit (80), the control unit (10) activates the data transmission and reception module (20) to send a deviation signal to a control center. DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizado pela referência elétrica ser um dentre: tensão, corrente e potência.DEVICE (300), according to any one of claims 2 to 3, characterized in that the electrical reference is one of: voltage, current and power. DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por, quando a referência elétrica for tensão (V), o limiar é de 50 Volts.DEVICE (300), according to claim 4, characterized in that, when the electrical reference is voltage (V), the threshold is 50 volts. DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo monitoramento da referência elétrica na saída do dispositivo (300) ser baseado em uma proteção anti-ilhamento de um inversor (60), que é parte do sistema de geração de energia (50), em que o inversor (60) provê a fonte de corrente alternada para o dispositivo (300).DEVICE (300), according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the monitoring of the electrical reference at the output of the device (300) is based on an anti-islanding protection of an inverter (60), which is part of the power generation (50), wherein the inverter (60) provides the alternating current source for the device (300). DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender sensores de temperatura para o monitoramento da temperatura de uma pluralidade de conexões elétricas (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) do dispositivo (300).DEVICE (300) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises temperature sensors for monitoring the temperature of a plurality of electrical connections (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) of the device (300). DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelos sensores de temperatura serem termistores com coeficiente de tensão negativa.DEVICE (300), according to claim 7, characterized in that the temperature sensors are thermistors with a negative voltage coefficient. DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado pela unidade de controle (10) ser adicionalmente adaptada para:
  • - em um intervalo de tempo, executar uma pluralidade de medições de um valor de tensão, e calcular um valor médio de tensão.
DEVICE (300) according to any one of claims 7 to 8, characterized in that the control unit (10) is additionally adapted for:
  • - in a time interval, perform a plurality of measurements of a voltage value, and calculate an average voltage value.
 DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela unidade de controle (10) ser adicionalmente adaptada para:
  • - converter o valor médio de tensão em uma escala de temperatura; e
  • - comparar o valor convertido com um intervalo de temperatura, em que:
  • - caso o valor convertido esteja dentro do intervalo, a unidade de controle (10) aciona um temporizador para monitorar variações do valor convertido, dentro do intervalo de temperatura; e
  • - ao fim do temporizador, caso o valor convertido esteja acima do intervalo, a unidade de controle (10) aciona o módulo de transmissão e recepção de dados (20) para enviar um sinal de sobreaquecimento à central de controle.
DEVICE (300) according to claim 9, characterized in that the control unit (10) is additionally adapted for:
  • - convert the average voltage value into a temperature scale; It is
  • - compare the converted value with a temperature range, where:
  • - if the converted value is within the range, the control unit (10) activates a timer to monitor variations of the converted value, within the temperature range; It is
  • - at the end of the timer, if the converted value is above the range, the control unit (10) activates the data transmission and reception module (20) to send an overheating signal to the control center.
 DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser seletivamente alimentado por uma bateria (15) ou por uma fonte proveniente do circuito de rede elétrica (80), em que a unidade de controle (10) é adicionalmente adaptada para:
  • - em um intervalo de tempo, executar uma pluralidade de medições de um valor de tensão proveniente da bateria (15), a fim de calcular um valor médio de tensão; e
  • - comparar o valor médio de tensão com um primeiro limiar de tensão da bateria (15), para o qual abaixo deste, contata-se que o dispositivo (300) está sendo alimentado pela bateria (15).
DEVICE (300) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is selectively powered by a battery (15) or by a source coming from the mains circuit (80), in which the control unit (10) is further adapted to:
  • - in a time interval, perform a plurality of measurements of a voltage value from the battery (15), in order to calculate an average voltage value; It is
  • - comparing the average voltage value with a first battery voltage threshold (15), for which below this, it is contacted that the device (300) is being powered by the battery (15).
 DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela unidade de controle (10) ser adicionalmente adaptada para:
  • - caso o valor médio de tensão esteja abaixo do primeiro limiar de tensão da bateria (15) e abaixo de um segundo limiar de tensão da bateria (15), a unidade de controle (10) aciona um temporizador para monitorar variações do valor médio de tensão; e
  • - ao fim do temporizador, caso o valor médio de tensão esteja abaixo do segundo limiar de tensão, a unidade de controle (10) aciona o módulo de transmissão e recepção de dados (20) para enviar um sinal de descarregamento da bateria (15) à central de controle.
DEVICE (300) according to claim 11, characterized in that the control unit (10) is additionally adapted for:
  • - if the average voltage value is below the first battery voltage threshold (15) and below a second battery voltage threshold (15), the control unit (10) activates a timer to monitor variations in the average value of voltage; It is
  • - at the end of the timer, if the average voltage value is below the second voltage threshold, the control unit (10) triggers the data transmission and reception module (20) to send a battery discharge signal (15) to the control center.
 DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender um opto acoplador associado à unidade de controle (10), o opto acoplador sendo adaptado para enviar um sinal à unidade de controle (10) ao detectar a presença ou ausência de tensão no circuito de rede elétrica (80).DEVICE (300) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises an opto coupler associated with the control unit (10), the opto coupler being adapted to send a signal to the control unit (10) when detecting the presence or absence of voltage in the mains circuit (80). DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por, ao receber o sinal de detecção de ausência de tensão, a unidade de controle (10):
  • - aciona um temporizador para monitorar variações do sinal de detecção de ausência de tensão; e
  • - ao fim do temporizador, caso o sinal ainda seja de detecção de ausência de tensão, a unidade de controle (10) altera o dispositivo (300) para um modo de baixo consumo de energia e aciona o módulo de transmissão e recepção de dados (20) para enviar um sinal de queda de energia à central de controle.
DEVICE (300) according to claim 13, characterized in that, upon receiving the voltage absence detection signal, the control unit (10):
  • - activates a timer to monitor variations in the voltage absence detection signal; It is
  • - at the end of the timer, if the signal is still detecting the absence of voltage, the control unit (10) changes the device (300) to a low energy consumption mode and activates the data transmission and reception module ( 20) to send a power outage signal to the control center.
 DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizado por compreender uma tampa de proteção (100) da pluralidade de conexões elétricas (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) do dispositivo (300), em que a tampa de proteção (100), quando em um estado fechado, força um flange (110) para baixo, o qual fecha um circuito de proteção.DEVICE (300), according to any one of claims 7 to 14, characterized in that it comprises a protective cover (100) for the plurality of electrical connections (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) of the device (300), in which the protective cover (100), when in a closed state, forces a flange (110) downwards, which closes a protective circuit. DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pela unidade de controle (10) monitorar a condição do circuito de proteção e caso o circuito de proteção seja aberto, a unidade de controle (10) aciona o módulo de transmissão e recepção de dados (20) para enviar um sinal de violação do dispositivo (300) à central de controle.DEVICE (300), according to claim 15, characterized in that the control unit (10) monitors the condition of the protection circuit and if the protection circuit is opened, the control unit (10) activates the transmission and reception module data port (20) for sending a tamper signal from the device (300) to the control center. DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 16, caracterizado por compreender uma pluralidade de sensores de telemetria elétrica (40a, 40b) para obter medições de dados do circuito de rede elétrica (80), calcular valores médios para cada dado do circuito de rede elétrica (80) e transmiti-los através do módulo de transmissão e recepção de dados (20) à central de controle, em que os dados incluem um ou mais dentre: valores de tensão por fase; valores de corrente elétrica por fase; valores de potência ativa por fase; valores de potência reativa por fase; valores de potência aparente por fase; período, e frequência do circuito de rede elétrica (80); defasagem entre corrente e tensão por fase; e fator de potência.DEVICE (300) according to any one of claims 3 to 16, characterized in that it comprises a plurality of electrical telemetry sensors (40a, 40b) for obtaining measurements of data from the electrical network circuit (80), calculating average values for each data from the electrical network circuit (80) and transmitting them through the data transmission and reception module (20) to the control center, where the data includes one or more of: voltage values per phase; electric current values per phase; active power values per phase; reactive power values per phase; apparent power values per phase; period, and frequency of the mains circuit (80); phasing between current and voltage per phase; and power factor. DISPOSITIVO (300), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender uma pluralidade de sensores magnéticos para detectar e acusar tentativas de adulteração dos sensores de telemetria elétrica (40a, 40b).DEVICE (300), according to claim 17, characterized in that it comprises a plurality of magnetic sensors to detect and acknowledge attempts to tamper with the electrical telemetry sensors (40a, 40b). DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por o pelo menos um elemento de comutação (30a, 30b) ser um relé (30a, 30b) do tipo trava, em que pelo menos um transformador de corrente (31a, 31b) é fixado ao pelo menos um relé (30a, 30b).DEVICE (300) according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the at least one switching element (30a, 30b) is a lock-type relay (30a, 30b), in which at least one current transformer (31a, 31b) is attached to the at least one relay (30a, 30b). DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo sinal de comando externo ser baseado em um dentre: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; e Wi-Fi, em que o sinal de comando externo é um SMS enviado por um número de celular autorizado ou um comando por conexão via internet.DEVICE (300), according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the external command signal is based on one of: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; and Wi-Fi, in which the external command signal is an SMS sent by an authorized cell phone number or a command via internet connection. DISPOSITIVO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 20, caracterizado por receber, através da central de controle, atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina.DEVICE (300), according to any one of claims 3 to 20, characterized by receiving, through the control center, updates of a set of instructions stored in a machine-readable memory. MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA (400), de um sistema de geração de energia (50), o sistema de geração de energia (50) provendo uma fonte de corrente alternada para um dispositivo de gerenciamento de energia (300) através de um circuito de rede elétrica (80), o método (400) sendo caracterizado por compreender a etapa de:
  • - seletivamente (410) abrir e fechar o circuito de rede elétrica (80) mediante o recebimento de um sinal de comando externo, para permitir ou impedir a passagem de corrente alternada
POWER MANAGEMENT METHOD (400), of a power generation system (50), the power generation system (50) providing an alternating current source to a power management device (300) via a power circuit electrical network (80), the method (400) being characterized by comprising the step of:
  • - selectively (410) opening and closing the electrical network circuit (80) upon receipt of an external command signal, to allow or prevent the passage of alternating current
 MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 22 caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de:
  • - monitorar (420) a condição de um circuito de proteção do dispositivo (300) e caso o circuito seja aberto, enviar um sinal de violação do dispositivo (300) a uma central de controle
METHOD (400), according to claim 22, characterized in that it additionally comprises the step of:
  • - monitoring (420) the condition of a protection circuit of the device (300) and if the circuit is opened, sending a violation signal from the device (300) to a control center
 MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de:
  • - monitorar (430) uma referência elétrica na saída do dispositivo (300) para identificar a ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80).
METHOD (400), according to claim 23, characterized in that it additionally comprises the step of:
  • - monitoring (430) an electrical reference at the output of the device (300) to identify the occurrence of a deviation in the electrical network circuit (80).
 MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por monitorar (430) a referência elétrica compreender monitorar um valor da referência elétrica, com base em um limiar, para o qual acima deste, a ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80) é constatada; e
na constatação da ocorrência de desvio no circuito de rede elétrica (80), enviar um sinal de desvio à central de controle.METHOD (400), according to claim 24, characterized in that monitoring (430) the electrical reference comprises monitoring a value of the electrical reference, based on a threshold, for which above this, the occurrence of deviation in the electrical network circuit (80) is verified; It is
upon verification of the occurrence of a deviation in the electrical network circuit (80), send a deviation signal to the control center. MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de:
  • - monitorar (440) a temperatura da pluralidade de conexões elétricas (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) do dispositivo (300), compreendendo:
  • - executar, em um intervalo de tempo, uma pluralidade de medições de um valor de tensão detectado na pluralidade de conexões elétricas (32a, 32b, 32c, 32d, 32e), calcular um valor médio de tensão;
  • - converter o valor médio de tensão em uma escala de temperatura; e
  • - comparar o valor convertido com um intervalo de temperatura, em que:
  • - caso o valor convertido esteja dentro do intervalo, acionar um temporizador para monitorar variações do valor convertido, dentro do intervalo de temperatura; e
  • - ao fim do temporizador, caso o valor convertido esteja acima do intervalo, enviar um sinal de sobreaquecimento à central de controle.
METHOD (400), according to any one of claims 23 to 25, characterized in that it additionally comprises the step of:
  • - monitoring (440) the temperature of the plurality of electrical connections (32a, 32b, 32c, 32d, 32e) of the device (300), comprising:
  • - performing, in a time interval, a plurality of measurements of a voltage value detected in the plurality of electrical connections (32a, 32b, 32c, 32d, 32e), calculating an average voltage value;
  • - convert the average voltage value into a temperature scale; It is
  • - compare the converted value with a temperature range, where:
  • - if the converted value is within the range, activate a timer to monitor variations in the converted value, within the temperature range; It is
  • - at the end of the timer, if the converted value is above the range, send an overheating signal to the control unit.
 MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 26, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de:
  • - executar (450) uma pluralidade de medições de um valor de tensão proveniente de uma bateria (15), a fim de calcular um valor médio de tensão; e
  • - comparar o valor médio de tensão com um primeiro limiar de tensão da bateria (15), para o qual abaixo deste, contata-se que o dispositivo (300) está sendo alimentado pela bateria (15);
  • - caso o valor médio de tensão esteja abaixo do primeiro limiar de tensão da bateria (15) e abaixo de um segundo limiar de tensão da bateria (15), acionar um temporizador para monitorar variações do valor médio de tensão; e
  • - ao fim do temporizador, caso o valor médio de tensão esteja abaixo do segundo limiar de tensão, enviar um sinal de descarregamento da bateria (15) à central de controle.
METHOD (400), according to any one of claims 23 to 26, characterized in that it additionally comprises the step of:
  • - performing (450) a plurality of measurements of a voltage value coming from a battery (15), in order to calculate an average voltage value; It is
  • - comparing the average voltage value with a first battery voltage threshold (15), for which below this, it is contacted that the device (300) is being powered by the battery (15);
  • - if the average voltage value is below the first battery voltage threshold (15) and below a second battery voltage threshold (15), activate a timer to monitor variations in the average voltage value; It is
  • - at the end of the timer, if the average voltage value is below the second voltage threshold, send a battery discharge signal (15) to the control center.
 MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 27, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de:
  • - detectar (460) a presença ou ausência de tensão no circuito de rede elétrica (80), em que a detecção compreende:
  • - receber um sinal de detecção de ausência de tensão;
  • - acionar um temporizador para monitorar variações do sinal de detecção de ausência de tensão; e
  • - ao fim do temporizador, caso o sinal ainda seja de detecção de ausência de tensão, alterar o dispositivo (300) para um modo de baixo consumo de energia e enviar um sinal de queda de energia à central de controle.
METHOD (400), according to any one of claims 23 to 27, characterized in that it additionally comprises the step of:
  • - detecting (460) the presence or absence of voltage in the electrical network circuit (80), in which the detection comprises:
  • - receiving a voltage absence detection signal;
  • - activate a timer to monitor variations in the voltage absence detection signal; It is
  • - at the end of the timer, if the signal is still detecting the absence of voltage, change the device (300) to a low power consumption mode and send a power outage signal to the control center.
 MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 28, caracterizado pelo sinal de comando externo ser baseado em um dentre: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; e Wi-Fi, em que o sinal de comando externo é um SMS enviado por um número de celular autorizado ou um comando por conexão via internet.METHOD (400), according to any one of claims 22 to 28, characterized in that the external command signal is based on one of: GSM; LTE 4G; CatM1; Nb-IoT; and Wi-Fi, in which the external command signal is an SMS sent by an authorized cell phone number or a command via internet connection. MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 29, caracterizado por enviar (470), ao dispositivo (300), através da central de controle, atualizações de um conjunto de instruções armazenado em uma memória legível por máquina.METHOD (400), according to any one of claims 23 to 29, characterized by sending (470), to the device (300), through the control center, updates of a set of instructions stored in a machine-readable memory.
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