ES1080879U - Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico - Google Patents

Abstract

1. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1) caracterizado porque comprende: - Una caja (2) con forma prismática-rectangular, adaptada (6) para montaje sobre carril DIN (17), de un tamaño suficiente para alojar en su interior la circuitería electrónica (3) que alberga. - Un sistema de medida compuesto por un sensor de temperatura ambiente (29), un sensor de tensión eléctrica (28) y un grupo de sensores de intensidad de corriente eléctrica (4) con forma toroidal, no invasivos y dispuestos en forma de matriz lineal, además del cableado (12) asociado que une dichos sensores (13) a la caja (2) anteriormente citada. - Un sistema de gestión, almacenamiento, transmisión de información y monitorización en un visualizador (7) integrado en el plano más sobresaliente de la cara frontal de la caja (2) del módulo principal (5). 2. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicación 1, caracterizado porque la caja (2) del módulo principal (5) puede instalarse en las siguientes posiciones: - Hueco (19) reservado al Interruptor de Control de Potencia o ICP del CGMP, una vez la compañía suministradora de electricidad haya instalado el contador inteligente con la función de control de potencia, y se haya retirado el ICP. - Hueco (20) reservado a dispositivos de mando y protección del CGMP de la instalación, siempre que haya espacio vacante suficiente para albergar la caja (2) del módulo principal (5) del dispositivo electrónico de control domótico y de control de consumo eléctrico (1). - En el interior del Cuadro de Distribución de la instalación, junto al resto de dispositivos de maniobra y protección, siempre que haya espacio vacante suficiente para albergar la caja (2) del módulo principal (5) del dispositivo electrónico de control domótico y de control de consumo eléctrico (1). 3. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicación 1, caracterizado porque el número máximo de sensores de intensidad de corriente (13) es variable e igual al número de circuitos de la vivienda incrementado en 1. 4. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de gestión, almacenamiento, monitorización y transmisión de información contiene una circuitería electrónica (3) con microcontroladores (31 y 32), circuito integrado RTC (33) o Real Time Clock (Reloj en Tiempo Real), memoria de almacenamiento tipo flash (34) accesible desde el exterior por una ranura (11) en el frontal de la caja (2), visualizador LCD (7), botones (8, 9 y 10), fuente de alimentación (35) y, si el número de señales analógicas (4, 28 y 29) es mayor que el número de entradas del microcontrolador 1 (31), puede contener uno o varios circuitos multiplexores (30).

Description

DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA EL CONTROL POTENCIAL DE ELECTRODOMÉSTICOS INTELIGENTES Y CONTROL DEL CONSUMO ELÉCTRICO DOMÉSTICO

5 OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo electrónico a instalar, sobre carril DIN, en el interior de la envolvente del Cuadro General de Mando y Protección de la instalación eléctrica de una vivienda o local, que permite la medición y gestión de variables eléctricas para el control del consumo eléctrico, así como el control

10 potencial de electrodomésticos inteligentes una vez éstos se comercialicen.

El objeto de la invención es conseguir ampliar la funcionalidad de los Cuadros Generales de Mando y Protección para lograr extraer información relativa a consumos eléctricos totales y de cada uno de los circuitos de la vivienda o local 15 para autocontrolar el gasto, potenciar la eficiencia energética y el ahorro de emisiones de CO2, reducir la factura eléctrica, detectar posibles fraudes cometidos en la propia derivación individual y detectar posibles funcionamientos anómalos de los contadores eléctricos de la compañía comercializadora del suministro eléctrico. Otro de los objetivos es consolidarse como potencial elemento centralizador del

20 control domótico de electrodomésticos inteligentes que se instalen en un futuro próximo en los hogares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el mercado existen diversos tipos de medidores de consumo eléctrico doméstico 25 pero, básicamente, se pueden clasificar en 2 grupos:

-

Individuales: Se componen de un medidor y un enchufe hembra y se utilizan para medir el gasto de un sólo aparato o bien de todos los que tengamos conectados a dicho enchufe. Un pequeño visualizador LCD muestra los

30 datos de consumo. Tienen importantes limitaciones en prestaciones aunque su precio es reducido.

-

Inalámbricos.- Miden el consumo total de toda la vivienda y disponen de dos partes diferenciadas: el sensor-transmisor, que se conecta en el Cuadro General de Mando y Protección, y el receptor-visualizador, que suele ser un

35 pantalla LCD conectada inalámbricamente con el transmisor que recibe información de las mediciones y muestra los datos de consumo. Poseen mejores prestaciones pero incorporan un aparato más a la colección de aparatos domésticos de los hogares además de tener un precio más elevado.

Ninguno de los dos tipos ha tenido un gran éxito en el mercado español, principalmente por la dificultad para integrarlos en envolventes preexistentes en el domicilio, y su presencia actual en los hogares españoles es residual.

Sin embargo, este dispositivo electrónico para control de electrodomésticos y de consumo doméstico, objeto del este modelo de utilidad, tiene muchas ventajas diferenciales que mejoran las prestaciones de los medidores de consumo domésticos comercializados: accesibilidad, facilidad de uso, precisión, integración perfecta en un elemento que ya existe en las viviendas y locales, medición de consumos no solo a nivel general sino también a nivel de circuitos gracias a la matriz de sensores, realización de auditorías energéticas, posibilidad de divulgación de datos a entidades públicas o privadas sin ánimo de lucro encargadas de diseñar planes de eficiencia energética, posibilidad de control y monitorización de electrodomésticos, etc.

Por otro lado, pese a la existencia de varios fabricantes que comercializan dispositivos industriales para la medición de energía, a instalar sobre carril DIN, ninguno ha planteado un dispositivo de control de consumo doméstico que integre aspectos relativos a control económico de consumo, emisiones de gases de efecto invernadero y control domótico de electrodomésticos inteligentes.

Como antecedente, también cabe reseñar la solicitud de patente formulada por el mismo autor de este modelo de utilidad, titulada “Cuadro eléctrico general de mando, protección y control de consumo”, con nº de solicitud P201231842, que plantea un cuadro eléctrico de prestaciones similares aunque con sustanciales diferencias, principalmente en el formato físico del dispositivo, presentación e instalación del grupo de sensores, acceso a la información del servidor remoto y en las comunicaciones inalámbricas entre dispositivos de la misma gama.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un dispositivo electrónico compuesto de una caja de material plástico para fijar en carril DIN, que contiene la circuitería electrónica de adquisición, gestión, almacenamiento, monitorización y transmisión de información.

5 Dicha caja está comunicada mediante un cableado apropiado con una matriz de sensores de intensidad de corriente eléctrica, de naturaleza no invasiva. La medición de parámetros se completa con la medición de la tensión de red y un sensor de temperatura.

10 El dispositivo de control irá alojado en el interior de la envolvente del Cuadro General de Mando y Protección (CGMP a partir de ahora) de la instalación eléctrica de la vivienda o local, y fijado al carril DIN de 35 mm estándar del citado Cuadro General.

15 La envolvente del dispositivo es una caja de material plástico, de características similares a las de las cajas de los dispositivos de mando y protección que se instalan en el CGMP o en cuadros de distribución eléctrica, pero de una anchura superior, como máximo equivalente a 5 ó 6 elementos.

20 La instalación del dispositivo de control se realizará:

-

En el hueco reservado al Interruptor de Control de Potencia (ICP), una vez éste sea innecesario y sea retirado del CGMP. Esto ocurrirá cuando la compañía eléctrica haya instalado el contador inteligente que ya incorpora la funcionalidad de control de potencia.

25 -En el espacio reservado para el resto de elementos de mando y protección (interruptor general automático, interruptor diferencial, pequeños interruptores automáticos, etc.), si quedara espacio vacante suficiente para instalarlo.

30 Todos los componentes a instalar en el interior de la envolvente del CGMP van cubiertos con dos tapas atornilladas a la caja: una cubre el compartimento destinado al Interruptor de Control de Potencia (ICP) y la otra cubre el resto de la caja. Sólo son accesibles desde el exterior de las tapas, y a través de sendas ventanas, las partes accionables de los elementos de mando y protección, así como

35 los tres botones de selección, el zócalo o ranura para la memoria flash de almacenamiento y el visualizador LCD del dispositivo electrónico para el control domótico y de consumo objeto del presente modelo de utilidad. La envolvente del CGMP queda rematada por un marco con puerta.

El sistema mide y almacena, para su posterior procesado, la temperatura ambiente,

5 la tensión entre fase y neutro y la intensidad de corriente eléctrica, tanto general como la de cada uno de los circuitos eléctricos de la vivienda. La medición se realiza de manera no invasiva con transductores toroidales de intensidad de corriente, aptos para la valoración de intensidades de corriente alterna en sistemas de medición y control, circuitos de protección, etc.

10 Entrando a analizar la circuitería electrónica, el microcontrolador 1 se encarga de muestrear y registrar temporalmente los valores de las señales analógicas provenientes de los transductores. Por regla general, al ser el número de señales analógicas superior a las entradas analógicas del microcontrolador 1, habrá que

15 multiplexarlas. El microcontrolador 1 procesa los valores medidos de tensión e intensidad de corriente y genera valores de energía, factor de potencia (cos C) y valor en € de dicha energía para un intervalo de tiempo determinado (generalmente 1 o 2 segundos).

20 Posteriormente, esta información es almacenada, de manera más duradera (1 o 2 años), en una tarjeta de memoria flash del tipo SD, micro SD o similar. Para organizar la información en la memoria en tiempo real, el microcontrolador 1 se apoya en un RTC, iniciales de Real Time Clock o reloj en tiempo real, que no es otra cosa que el reloj de un ordenador embebido en un circuito integrado que

25 mantiene la hora actual.

La información almacenada se envía al microcontrolador 2 que gestiona y muestra, en una visualizador de cristal líquido o LCD, las pantallas prefijadas que el usuario haya seleccionado en cada instante. Dicho visualizador irá en la cara frontal de la

30 caja, en la parte más sobresaliente de la misma, de forma que pueda visualizarse con las tapas atornilladas, con el marco del Cuadro General atornillado y la puerta del mismo abierta o bien cerrada siempre que ésta sea transparente.

Las pantallas que muestra el visualizador se seleccionan con la ayuda de 3 35 botones.

El microcontrolador 2 gobierna un módulo TX/RX que utiliza protocolo ZigBee (estándar IEEE 802.15.4) y que permite interconectar el dispositivo electrónico de control directamente con otros dispositivos que empleen el mismo protocolo (contadores inteligentes, electrodomésticos inteligentes, etc.) o indirectamente 5 (empleando un interface) con un ordenador, tableta o servidor, y transmitir los valores de la memoria flash para su almacenamiento definitivo y posterior utilización por parte de software específico (si se ha enviado la información a un ordenador o tableta) o una página web (si se ha enviado la información a un servidor remoto conectado a Internet). Dicho servidor gestiona la base de datos común a todos

10 estos dispositivos.

El microcontrolador 2 también gestiona la descarga del firmware de ambos microcontroladores.

15 Una vez se haya forzado la conexión a través de una de las pantallas del visualizador para forzar el envío de datos o la descarga de una nueva versión del firmware de los microcontroladores, la transferencia de datos se realiza de manera automática con cierta periodicidad, siempre que el dispositivo de control detecte, en su red ZigBee, otros dispositivos disponibles para entablar comunicación.

20 Desde un ordenador o un dispositivo móvil y a través de una aplicación web o un software específico, el usuario puede obtener una auditoría energética (parámetros eléctricos, consumo, facturación, emisiones de CO2,..., así como la evolución de dichas variables con el tiempo). Al área privada de dicha aplicación web se accede:

-

Mediante la introducción de un usuario y contraseña.

-

Desde una aplicación nativa instalada en un teléfono móvil inteligente y un código QR en una pegatina pegada en el dispositivo de control y que está vinculado a los números de móvil que el usuario habilite.

30 Todos los circuitos se alimentan en diferentes valores de tensión continua. Estas tensiones se obtienen de una fuente de alimentación alojada con el resto de la circuitería del dispositivo. La medición de tensión se realiza en el secundario del transformador de la fuente de alimentación. El rectificador de la fuente tomará la

35 energía de la salida del interruptor diferencial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El dispositivo electrónico para el control domótico y del consumo eléctrico doméstico objeto de esta invención presentará un único formato comercial en lo que se refiere al módulo principal; sin embargo, el número de sensores de la matriz de

5 sensores y, por tanto sus dimensiones, dependerá del tamaño del CGMP donde se instale ya que éste puede presentar distintos tamaños, según los estándares de envolvente de CGMP (8, 12, 16, 24,… elementos). Por ello, para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo de realización

10 práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en los cuales, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

-

Figura 1.- Muestra una vista esquemática del dispositivo electrónico para el

15 control domótico y del consumo eléctrico doméstico que está compuesto por una envolvente plástica, una circuitería electrónica integrada, una matriz de sensores y su cableado asociado.

-

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva del dispositivo electrónico en su conjunto.

20 -Figura 3.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo instalado en el hueco del ICP, sobre el carril DIN del CGMP, sin incluir marco, puerta y tapas para apreciar mejor el interior.

-

Figura 4.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo

instalado en el hueco del ICP del CGMP, con las tapas atornilladas, sin 25 incluir marco y puerta.

-

Figura 5.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo instalado en el hueco reservado a los dispositivos de mando y protección, sobre el carril DIN del CGMP, sin incluir marco, puerta y tapas para apreciar mejor el interior.

30 -Figura 6.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo instalado en el hueco reservado a los dispositivos de mando y protección del CGMP, con las tapas atornilladas, sin incluir marco y puerta.

-

Figura 7.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo instalado en el hueco reservado a los dispositivos de mando y protección,

35 sobre el carril DIN del Cuadro de Distribución eléctrica, sin incluir marco, puerta y tapa para apreciar mejor el interior.

-

Figura 8.- Muestra una perspectiva del módulo principal del dispositivo instalado en el hueco reservado a los dispositivos de mando y protección del Cuadro de Distribución eléctrica, con la tapa atornillada, sin incluir marco y puerta.

5 -Figura 9.- Muestra una vista en alzado de la caja de un CGMP con el carril DIN, el tabiquillo separador, el módulo principal del dispositivo electrónico objeto de esta invención en el hueco del ICP, los elementos de mando y protección y, sobre ellos, la matriz de sensores de intensidad de corriente.

-

Figura 10.- Muestra un esquema del principio de funcionamiento del sistema

10 electrónico de medición y gestión de variables eléctricas para el control domótico y del consumo eléctrico.

-

Figura 11.- Muestra un esquema de cómo evolucionan las pantallas que exhibe el visualizador según se pulsen los botones de la tapa o cómo evolucionen las variables internas.

15 -Figura 12.- Muestra un esquema de los diversos modos de comunicación con el exterior del dispositivo electrónico de control domótico y de consumo eléctrico doméstico.

Los detalles numerados corresponden a:

(1)

Dispositivo electrónico de control domótico y de consumo eléctrico doméstico, objeto de la presente invención.

(2)

Caja del módulo principal del dispositivo electrónico de control.

(3)

Circuitería electrónica. 25 (4) Matriz de sensores de intensidad de corriente con cableado asociado.

(5)

Módulo principal del dispositivo electrónico de control.

(6)

Forma trasera de la caja para su montaje sobre carril DIN.

(7)

Visualizador LCD.

(8)

Botón “>>”. 30 (9) Botón “<<”.

(10)

Botón “#”

(11)

Ranura del zócalo de la tarjeta de almacenamiento flash.

(12)

Cableado asociado a la matriz de sensores.

(13)

Sensor toroidal de intensidad de corriente eléctrica.

35 (14) Agujero pasante del toroide del sensor de intensidad por donde pasan los cables de fase.

(15)

Agujero pasante de la placa donde pasan los cables de neutro.

(16)

Caja de la envolvente del CGMP.

(17)

Carril DIN.

(18)

Tabiquillo separador del hueco del ICP en el CGMP.

5

(19) Hueco del ICP en el CGMP.

(20)

Hueco destinado a los elementos de mando y protección.

(21)

Tapa del hueco del ICP en el CGMP.

(22)

Tapa del hueco destinado a los elementos de mando y protección.

(23)

Caja de la envolvente del Cuadro de Distribución eléctrica.

10

(24) Tapa de la caja del Cuadro de Distribución eléctrica.

(25)

Interruptor General Automático.

(26)

Interruptor Diferencial.

(27)

Pequeños Interruptores Automáticos.

(28)

Sensor de Tensión

15

(29) Sensor de Temperatura.

(30)

Multiplexor de señales analógicas.

(31)

Microcontrolador 1.

(32)

Microcontrolador 2.

(33)

Real Time Clock (RTC) o Reloj en Tiempo Real.

20

(34) Tarjeta de almacenamiento flash.

(35)

Fuente de alimentación del dispositivo electrónico de control.

(36)

Módulo de Transmisión y Recepción (TX/RX).

(37)

Pantalla 1. Estimación de la factura mensual.

(38)

Pantalla 2. Detalle de consumos según circuitos de la vivienda.

25

(39) Pantalla 3. Histórico con las estimaciones de facturas más recientes.

(40)

Pantalla 4. Consumo medio diario y mensual.

(41)

Pantalla 5. Emisiones de CO2

(42)

Pantalla 6. Alarmas.

(43)

Pantalla 7. Alarmas de consumo diario y mensual.

30

(44) Selección de alarma de consumo máximo diario.

(45)

Selección de alarma de consumo máximo mensual.

(46)

Pantalla 8. Principales parámetros eléctricos.

(47)

Pantalla 9. Transferencia de datos.

(48)

Pantalla 10. Descarga o envío de datos.

35

(49) Descarga de nuevo firmware.

(50)

Envío de datos.

(51)

Situación de alarma por consumo superado.

(52)

Pulsación del botón “>>”.

(53)

Pulsación del botón “<<”.

(54)

Pulsación del botón “#”. 5 (55) Consumo preestablecido superado.

(56)

Servidor.

(57)

Internet.

(58)

Ordenador.

(59)

Router. 10 (60) Interface ZigBee - Ethernet.

(61)

Tableta.

(62)

Smartphone.

(63)

Interface ZigBee - USB.

(64)

Enchufe medidor de consumo con comunicación ZigBee. 15 (65) Electrodoméstico convencional.

(66)

Comunicación inalámbrica en general.

(67)

Comunicación ZigBee.

(68)

Comunicación cableada.

(69)

Electrodoméstico inteligente.

DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA A la vista de las figuras reseñadas puede observarse cómo el dispositivo electrónico de control domótico y de consumo (1) está estructurado a partir de una caja (2) de tamaño estandarizado para, como máximo, 5 o 6 elementos, para montar sobre

25 carril DIN (17) que incorpora la circuitería electrónica (3) y que actúa de módulo principal del dispositivo (5).

En la figura 1 se ha realizado una representación esquemática de los tres bloques básicos integrados que conforman el dispositivo electrónico de control domótico y

30 de consumo eléctrico doméstico (1): la caja (2) de material plástico y el sistema electrónico de medición y gestión de variables eléctricas, constituido por la circuitería electrónica (3) y la matriz de sensores (4).

En la figura 2 se pueden observar los elementos principales en los que se ha 35 despiezado el dispositivo (1). El módulo principal (5) está constituido por una caja

(2) de material plástico que sirve de soporte y envolvente a los elementos que contiene. Está dotada de rejillas de ventilación para evacuar el calor. Se trata de una caja (2) prismática con retranqueos, también prismáticos, en su parte superior delantera e inferior delantera y con la debida forma en su cara trasera (6) para montaje sobre carril DIN (17).

La circuitería electrónica (3) necesaria va dentro de la caja plástica (2). Desde el exterior sólo se aprecian:

-

El visualizador LCD (7).

10 -Tres botones (8, 9 y 10), con los símbolos “>>” (8), “<<” (9) y “#” (10). Dichos botones permiten avanzar y seleccionar los diferentes valores y pantallas del visualizador según se pulsen (52, 53 y 54 respectivamente).

-

Una abertura lineal de espesor reducido (11) que da acceso al exterior al

zócalo para la tarjeta de memoria flash (34) que constituye el elemento de 15 almacenamiento de información del dispositivo.

Todos estos elementos se encuentran en la cara delantera más sobresaliente del dispositivo.

20 Los sensores de intensidad de corriente (13) serán de forma toroidal y permitirán una medición no invasiva de la magnitud eléctrica asignada. Irán montados sobre una placa de circuito impreso de modo que formen una matriz lineal de sensores (4). En los espacios de la placa existentes entre los sensores, se practicarán taladros (15) de diámetro suficiente para que pase a su través el cable de neutro de

25 cada circuito, a la salida del correspondiente elemento de protección. El de fase pasará a través del pasante (14) del toroide de cada sensor (13) e igualmente atravesarán la placa por taladros de diámetro suficiente, también a la salida del correspondiente elemento de protección. El número de sensores (13) de la matriz

(4) será variable y será igual al número de circuitos de la vivienda (número de

30 interruptores automáticos magnetotérmicos (27)) incrementado en uno (para medición de la intensidad de corriente total a la salida del interruptor general (25) o del interruptor diferencial (26)).

Los sensores (13) se comunican con el resto de la circuitería electrónica (3)

35 mediante una manguera de cables (12) que parten de la placa que sustenta los sensores y que discurren, a modo de bus, desde la zona de la caja donde se encuentran los elementos de protección (20) hasta el módulo principal (5) del dispositivo electrónico (1), con el que interconectan la circuitería electrónica (3) y los sensores (13) por mediación de un conector adecuado.

5 Se pueden establecer tres ubicaciones posibles para el módulo principal (5) del dispositivo electrónico (1) para el control domótico y del consumo eléctrico doméstico:

-

La primera está representada en las figuras 3 y 4. En ellas se aprecia el

10 módulo principal (5) montado sobre carril DIN (17), en el hueco (19) del CGMP que se había reservado para el Interruptor de Control de Potencia o ICP. Esta disposición dependerá de que se haya instalado el contador inteligente por parte de la compañía comercializadora de electricidad y que se haya retirado el ICP.

15 -La segunda está representada en las figuras 5 y 6. En ellas se puede apreciar el módulo principal (5) montado sobre carril DIN (17), en el hueco

(20) donde se ubican todos los elementos de mando y protección. Esta disposición dependerá de que haya espacio vacante suficiente en el CGMP para alojar el módulo principal (5) del dispositivo electrónico (1).

20 -La tercera está representada en las figuras 7 y 8. En ellas se puede apreciar el módulo principal (5) montado sobre carril DIN (17), en el interior de un cuadro de distribución eléctrica. Esta disposición dependerá de que haya espacio vacante suficiente en la caja (23) del cuadro de distribución eléctrica para alojar el módulo principal (5) del dispositivo electrónico (1).

25 La evolución de las distintas pantallas que se configuran en el visualizador (7) se puede apreciar en la figura 11. Dicha evolución se realiza mediante la pulsación de los botones (8, 9 y 10) del frontal del módulo principal (5). Las principales pantallas que muestra el visualizador son:

30 -Pantalla 1: Estimación de la factura mensual (37). -Pantalla 2: Detalle de consumos según circuitos de la vivienda (38). -Pantalla 3: Histórico con las estimaciones de facturas más recientes (39). -Pantalla 4: Consumo medio diario y mensual (40).

35 -Pantalla 5: Emisiones de CO2 (41). -Pantalla 6: Alarmas (42).

-Pantalla 7: Alarmas de consumo diario y mensual (43). -Pantalla 8: Principales parámetros eléctricos (46). -Pantalla 9: Transferencia de datos (47). -Pantalla 10: Descarga o envío de datos (48).

5 -Pantalla 11: Situación de alarma por consumo superado (51). A esta pantalla se puede acceder desde cualquier otra (55), siempre que se haya superado el consumo preestablecido por el usuario.

Cada segundo se mide un ciclo completo de cada una de las señales (4, 28 y 29)

10 provenientes de los sensores de temperatura (29) tensión (28) e intensidad de corriente eléctrica (4). Dicho ciclo se considera representativo del segundo en el que se realiza la medida. Esas señales analógicas (4, 28 y 29) son multiplexadas

(30) y registradas por el microcontrolador 1 (31), el cual almacena en una tarjeta de memora flash (34), tipo micro SD o similar, valores de consumo eléctrico, potencia,

15 tensión, intensidad (total y de cada circuito), factor de potencia, emisiones de CO2 asociadas, etc., tras haberlos hecho extensivos a 1 segundo. Los valores almacenados son vinculados al momento temporal que marca un circuito RTC (33)

o Real Time Clock (reloj en tiempo real) conectado al microcontrolador 1 (31).

20 El microcontrolador 2 (32) gestiona la exhibición en el visualizador (7) de la información procesada y las comunicaciones (67) del dispositivo electrónico (1) con el exterior, por medio de un protocolo ZigBee, basado en el estándar IEEE

802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (Wireless Personal Area Network, WPAN). Un esquema de las comunicaciones puede verse en la figura 12.

Las comunicaciones (67) son bidireccionales y permiten realizar:

-

La descarga del firmware (49) de los microcontroladores (31 y 32) para actualizarlo a nuevas versiones. 30 -Transferir datos (50) en tiempo real desde el dispositivo (1) hasta el servidor

(56)

que los almacenará de manera permanente. Desde cualquier ordenador

(58)

o dispositivo móvil (61 y 62) con conexión a internet (57) se puede entrar a la página web que da acceso a los datos transferidos, previa identificación, y ver una auditoría energética de los hábitos de consumo de

35 los usuarios encaminada a mejorar la eficiencia energética. También se podrán enviar órdenes remotas desde un ordenador (58), tableta (61) o

Smartphone (62) con conexión a Internet (57) al módulo principal (5) de manera que éste lance órdenes de control domótico a los electrodomésticos inteligentes (69) u otros equipos que estén interconectados inalámbricamente con el módulo principal (5). Para ello se empleará un 5 interface ZigBee (60) que enlazará el dispositivo electrónico (1) objeto de esta invención con el router (59) de la vivienda o local, por medio de un puerto Ethernet. El router (59) de la vivienda permite la conexión a Internet

(57) para el envío y recepción de datos. -Transferir datos desde el dispositivo (1) hasta un conversor inalámbrico de

10 protocolo ZigBee a protocolo serie USB (63), de aspecto similar a un pendrive. Este conversor (63) facilita el almacenamiento de los datos que ha recopilado el dispositivo (1) en un ordenador (58) o tableta (61) para tratarlos con un software adecuado que permita extraer estadísticas, gráficos e informes y valoraciones del consumo eléctrico en el domicilio.

15 -Recibir lecturas de consumo eléctrico de enchufes equipados con sistema de medición de corriente eléctrica y comunicación ZigBee (64). De esta forma, el módulo principal (5) puede recoger información de consumo de electrodomésticos (65) conectados al citado enchufe (64).

20 Todos los circuitos electrónicos del dispositivo electrónico de control (1), objeto de este modelo de utilidad, se alimentan con una fuente de alimentación común (35) alojada en la caja (2) del módulo principal (5) del dispositivo (1). La tensión del secundario del transformador de la fuente de alimentación (35) se empleará, a modo de sensor, para transducir las mediciones de tensión (28). El suministro de

25 corriente se tomará, preferentemente de la salida del interruptor diferencial (26).

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos

   inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1) caracterizado porque 5 comprende:

   -

   Una caja (2) con forma prismática-rectangular, adaptada (6) para montaje sobre carril DIN (17), de un tamaño suficiente para alojar en su interior la circuitería electrónica (3) que alberga.

   -

   Un sistema de medida compuesto por un sensor de temperatura ambiente

   10 (29), un sensor de tensión eléctrica (28) y un grupo de sensores de intensidad de corriente eléctrica (4) con forma toroidal, no invasivos y dispuestos en forma de matriz lineal, además del cableado (12) asociado que une dichos sensores (13) a la caja (2) anteriormente citada.

   -

   Un sistema de gestión, almacenamiento, transmisión de información y

   15 monitorización en un visualizador (7) integrado en el plano más sobresaliente de la cara frontal de la caja (2) del módulo principal (5).
2. 2. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicación 1,

   20 caracterizado porque la caja (2) del módulo principal (5) puede instalarse en las siguientes posiciones:

   -

   Hueco (19) reservado al Interruptor de Control de Potencia o ICP del CGMP, una vez la compañía suministradora de electricidad haya instalado el contador inteligente con la función de control de potencia, y se haya retirado

   25 el ICP.

   -

   Hueco (20) reservado a dispositivos de mando y protección del CGMP de la instalación, siempre que haya espacio vacante suficiente para albergar la caja (2) del módulo principal (5) del dispositivo electrónico de control domótico y de control de consumo eléctrico (1).

   30 -En el interior del Cuadro de Distribución de la instalación, junto al resto de dispositivos de maniobra y protección, siempre que haya espacio vacante suficiente para albergar la caja (2) del módulo principal (5) del dispositivo electrónico de control domótico y de control de consumo eléctrico (1).

   35 3. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicación 1, caracterizado porque el número máximo de sensores de intensidad de corriente

   (13) es variable e igual al número de circuitos de la vivienda incrementado en 1.
3. 4. Dispositivo electrónico para el control potencial de electrodomésticos

   5 inteligentes y control del consumo eléctrico doméstico (1), según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de gestión, almacenamiento, monitorización y transmisión de información contiene una circuitería electrónica (3) con microcontroladores (31 y 32), circuito integrado RTC (33) o Real Time Clock (Reloj en Tiempo Real), memoria de almacenamiento tipo flash (34) accesible

   10 desde el exterior por una ranura (11) en el frontal de la caja (2), visualizador LCD (7), botones (8, 9 y 10), fuente de alimentación (35) y, si el número de señales analógicas (4, 28 y 29) es mayor que el número de entradas del microcontrolador 1 (31), puede contener uno o varios circuitos multiplexores (30).

   3

   +

   =

   +

   1

   FIG. 1

   FIG. 2

   FIG. 3

   21 FIG. 4

   19 FIG. 5

   FIG. 7

   FIG. 8

   16 9 8 13

   12

   10 19 18

   26 27

   FIG. 9

   FIG. 10

   52

   54

   53

   55

   FIG. 11

   FIG. 12