PREDGOVOR
Ljudje so prehodili dolgo pot od odkritja elektrike do njene široke uporabe kot »elektrika« in »električna energija«. Eden najbolj presenetljivih je »spor o poti« med izmeničnim in enosmernim tokom. Protagonista sta dva sodobna genija, Edison in Tesla. Vendar je zanimivo, da z vidika vedno novih ljudi v 21. stoletju ta »razprava« ni povsem dobljena ali izgubljena.

Čeprav trenutno vse, od virov za proizvodnjo energije do električnih transportnih sistemov, temelji na "izmeničnem toku", je enosmerni tok prisoten povsod v številnih električnih napravah in terminalski opremi. Zlasti rešitev "enosmernega toka za celo hišo", ki ji v zadnjih letih vsi dajejo prednost, združuje tehnologijo interneta stvari in umetno inteligenco, da bi zagotovila močno jamstvo za "pametno življenje v domu". Sledite omrežju Charging Head Network spodaj, če želite izvedeti več o tem, kaj je enosmerni tok za celo hišo.

OZADJE UVOD

Enosmerni tok (DC) po vsem domu je električni sistem, ki uporablja enosmerni tok v domovih in stavbah. Koncept »enosmernega toka za celo hišo« je bil predlagan v kontekstu, ko so pomanjkljivosti tradicionalnih sistemov s klimatsko napravo postale vse bolj očitne in se je konceptu nizkoogljičnega in okoljskega varstva posvečala vse več pozornosti.

TRADICIONALNI KLIMATSKI SISTEM

Trenutno je najpogostejši elektroenergetski sistem na svetu sistem izmeničnega toka. Sistem izmeničnega toka je sistem prenosa in distribucije energije, ki deluje na podlagi sprememb v pretoku toka, ki jih povzroča interakcija električnih in magnetnih polj. Tukaj so glavni koraki delovanja sistema izmeničnega toka:

GeneratorIzhodišče elektroenergetskega sistema je generator. Generator je naprava, ki pretvarja mehansko energijo v električno energijo. Osnovno načelo je ustvarjanje inducirane elektromotorne sile z rezanjem žic z vrtečim se magnetnim poljem. V izmeničnih napajalnih sistemih se običajno uporabljajo sinhroni generatorji, njihove rotorje poganja mehanska energija (kot so voda, plin, para itd.) za ustvarjanje vrtečega se magnetnega polja.

Generiranje izmeničnega tokaVrteče se magnetno polje v generatorju povzroča spremembe inducirane elektromotorne sile v električnih vodnikih, s čimer se ustvari izmenični tok. Frekvenca izmeničnega toka je običajno 50 Hz ali 60 Hz na sekundo, odvisno od standardov elektroenergetskega sistema v različnih regijah.

Povečanje napetosti transformatorja: Izmenični tok teče skozi transformatorje v daljnovodih. Transformator je naprava, ki uporablja načelo elektromagnetne indukcije za spreminjanje napetosti električnega toka brez spreminjanja njegove frekvence. Pri prenosu energije je visokonapetostni izmenični tok lažje prenašati na dolge razdalje, ker zmanjšuje izgubo energije zaradi upora.

Prenos in distribucijaVisokonapetostni izmenični tok se prenaša na različne lokacije po daljnovodih in nato prek transformatorjev znižuje napetost, da zadosti potrebam različnih uporabnikov. Takšni prenosni in distribucijski sistemi omogočajo učinkovit prenos in uporabo električne energije med različnimi uporabniki in lokacijami.

Uporaba izmeničnega napajanjaNa strani končnega uporabnika se izmenični tok dovaja domovom, podjetjem in industrijskim objektom. Na teh mestih se izmenični tok uporablja za pogon različne opreme, vključno z razsvetljavo, električnimi grelniki, elektromotorji, elektronsko opremo in drugo.

Na splošno so sistemi izmeničnega toka postali prevladujoči konec prejšnjega stoletja zaradi številnih prednosti, kot so stabilni in nadzorovani sistemi izmeničnega toka ter manjše izgube moči na omrežjih. Vendar pa je z napredkom znanosti in tehnologije problem uravnoteženja kota moči sistemov izmeničnega toka postal pereč. Razvoj elektroenergetskih sistemov je privedel do zaporednega razvoja številnih naprav za napajanje, kot so usmerniki (ki pretvarjajo izmenični tok v enosmerni tok) in razsmerniki (ki pretvarjajo enosmerni tok v izmenični tok). Tudi tehnologija krmiljenja pretvorniških ventilov je vstopila v zelo jasno fazo, hitrost izklopa enosmernega toka pa ni nič manjša kot pri odklopnikih izmeničnega toka.

Zaradi tega številne pomanjkljivosti sistema enosmernega toka postopoma izginejo in postavljena je tehnična osnova za celoten sistem enosmernega toka.

EOKOLJU PRIJAZEN IN NIZKOOGLJIČEN KONCEPT

V zadnjih letih, s pojavom globalnih podnebnih problemov, zlasti učinka tople grede, so vprašanja varstva okolja deležna vse večje pozornosti. Ker je enosmerni tok za celotno hišo bolj združljiv s sistemi obnovljivih virov energije, ima izjemne prednosti pri varčevanju z energijo in zmanjševanju emisij. Zato mu je namenjena vse večja pozornost.

Poleg tega lahko enosmerni sistem zaradi svoje strukture vezja "neposredno-neposredno" prihrani veliko komponent in materialov, poleg tega pa je zelo skladen s konceptom "nizkoogljičnega in okolju prijaznega".

KONCEPT CELOTNE HIŠNE INTELIGENCE

Osnova za uporabo celostnega enosmernega toka (DC) za celotno hišo je uporaba in spodbujanje celostne inteligence. Z drugimi besedami, uporaba enosmernih sistemov v zaprtih prostorih v osnovi temelji na inteligenci in je pomembno sredstvo za krepitev »celostne inteligence«.

Pametni dom se nanaša na povezovanje različnih domačih naprav, aparatov in sistemov z napredno tehnologijo in inteligentnimi sistemi za doseganje centraliziranega nadzora, avtomatizacije in oddaljenega spremljanja, s čimer se izboljša udobje, priročnost in enostavnost domačega življenja. Varnost in energetska učinkovitost.

OSNOVNI

Načela implementacije inteligentnih sistemov za celotno hišo vključujejo številne ključne vidike, vključno s senzorsko tehnologijo, pametnimi napravami, omrežnimi komunikacijami, pametnimi algoritmi in krmilnimi sistemi, uporabniškimi vmesniki, varnostjo in zaščito zasebnosti ter posodobitvami in vzdrževanjem programske opreme. Ti vidiki so podrobneje obravnavani v nadaljevanju.

Senzorska tehnologija

Osnova pametnega sistema za celotno hišo so različni senzorji, ki se uporabljajo za spremljanje domačega okolja v realnem času. Okoljski senzorji vključujejo senzorje temperature, vlažnosti, svetlobe in kakovosti zraka za zaznavanje notranjih razmer. Senzorji gibanja ter magnetni senzorji vrat in oken se uporabljajo za zaznavanje gibanja ljudi ter stanja vrat in oken, kar zagotavlja osnovne podatke za varnost in avtomatizacijo. Senzorji dima in plina se uporabljajo za spremljanje požarov in škodljivih plinov za izboljšanje varnosti doma.

Pametna naprava

Različne pametne naprave tvorijo jedro pametnega sistema za celoten dom. Pametna razsvetljava, gospodinjski aparati, ključavnice na vratih in kamere imajo funkcije, ki jih je mogoče upravljati na daljavo prek interneta. Te naprave so povezane v enotno omrežje prek brezžičnih komunikacijskih tehnologij (kot so Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), kar uporabnikom omogoča upravljanje in spremljanje domačih naprav prek interneta kadar koli in kjer koli.

Telekomunikacije

Naprave inteligentnega sistema za celotno hišo so povezane prek interneta in tvorijo inteligenten ekosistem. Tehnologija omrežne komunikacije zagotavlja nemoteno delovanje naprav, hkrati pa zagotavlja udobje daljinskega upravljanja. Prek storitev v oblaku lahko uporabniki na daljavo dostopajo do domačih sistemov za spremljanje in daljinsko upravljanje stanja naprav.

Inteligentni algoritmi in krmilni sistemi

Z uporabo umetne inteligence in algoritmov strojnega učenja lahko inteligentni sistem za celotno hišo inteligentno analizira in obdeluje podatke, ki jih zberejo senzorji. Ti algoritmi omogočajo sistemu, da se nauči uporabnikovih navad, samodejno prilagodi delovno stanje naprave ter doseže inteligentno odločanje in nadzor. Nastavitev načrtovanih opravil in sprožilnih pogojev omogoča sistemu samodejno izvajanje opravil v določenih situacijah in izboljša raven avtomatizacije sistema.

Uporabniški vmesnik

Da bi uporabnikom omogočili udobnejše upravljanje inteligentnega sistema za celotno hišo, so na voljo različni uporabniški vmesniki, vključno z mobilnimi aplikacijami, tablicami ali računalniškimi vmesniki. Prek teh vmesnikov lahko uporabniki priročno upravljajo in spremljajo domače naprave na daljavo. Poleg tega glasovno upravljanje uporabnikom omogoča upravljanje pametnih naprav z glasovnimi ukazi prek aplikacije glasovnih pomočnikov.

PREDNOSTI CELE HIŠE DC

Namestitev enosmernih sistemov v domovih ima številne prednosti, ki jih lahko povzamemo v treh vidikih: visoka učinkovitost prenosa energije, visoka integracija obnovljivih virov energije in visoka združljivost opreme.

UČINKOVITOST

Najprej, v notranjih tokokrogih se pogosto uporablja oprema za napajanje z nizko napetostjo, enosmerni tok pa ne zahteva pogoste transformacije napetosti. Zmanjšanje uporabe transformatorjev lahko učinkovito zmanjša izgubo energije.

Drugič, izguba žic in vodnikov med prenosom enosmernega toka je relativno majhna. Ker se izguba upornosti pri enosmernem toku ne spreminja s smerjo toka, jo je mogoče učinkoviteje nadzorovati in zmanjševati. To omogoča, da enosmerni tok v nekaterih specifičnih scenarijih, kot so prenos energije na kratke razdalje in lokalni sistemi oskrbe z električno energijo, kaže večjo energetsko učinkovitost.

Končno so bili z razvojem tehnologije uvedeni nekateri novi elektronski pretvorniki in modulacijske tehnologije za izboljšanje energetske učinkovitosti enosmernih sistemov. Učinkoviti elektronski pretvorniki lahko zmanjšajo izgube energije pri pretvorbi in dodatno izboljšajo splošno energetsko učinkovitost enosmernih napajalnih sistemov.

INTEGRACIJA OBNOVLJIVIH VIROV ENERGIJE

V inteligentnem sistemu za celotno hišo se bo uvedla tudi obnovljiva energija, ki se bo pretvorila v električno energijo. To ne bo le uresničilo koncepta varstva okolja, temveč bo tudi v celoti izkoristilo strukturo in prostor hiše za zagotovitev oskrbe z energijo. Nasprotno pa je sisteme enosmernega toka lažje integrirati z obnovljivimi viri energije, kot sta sončna in vetrna energija.

ZDRUŽLJIVOST NAPRAV

Sistem enosmernega toka je bolje združljiv z notranjo električno opremo. Trenutno je veliko opreme, kot so LED luči, klimatske naprave itd., samih pogonov enosmernega toka. To pomeni, da je pri sistemih enosmernega toka lažje doseči inteligenten nadzor in upravljanje. Z napredno elektronsko tehnologijo je mogoče natančneje nadzorovati delovanje opreme enosmernega toka in doseči inteligentno upravljanje energije.

PODROČJA UPORABE

Številne prednosti pravkar omenjenega sistema enosmernega toka se lahko popolnoma odražajo le na nekaterih specifičnih področjih. Ta področja so notranje okolje, zato lahko celotni enosmerni tok zasije v današnjih notranjih prostorih.

STANOVANJSKA STAVBA

V stanovanjskih stavbah lahko celotni sistemi enosmernega toka zagotavljajo učinkovito energijo za številne vidike električne opreme. Sistemi razsvetljave so pomembno področje uporabe. LED sistemi razsvetljave, ki jih napaja enosmerni tok, lahko zmanjšajo izgube energije pri pretvorbi in izboljšajo energetsko učinkovitost.

Poleg tega se lahko enosmerni tok uporablja tudi za napajanje domačih elektronskih naprav, kot so računalniki, polnilniki mobilnih telefonov itd. Te naprave so same po sebi enosmerne naprave brez dodatnih korakov pretvorbe energije.

POSLOVNA STAVBA

Pisarne in poslovni objekti v poslovnih stavbah lahko prav tako izkoristijo prednosti celotnih sistemov enosmernega toka. Napajanje pisarniške opreme in sistemov razsvetljave z enosmernim tokom pomaga izboljšati energetsko učinkovitost in zmanjšati porabo energije.

Nekatere komercialne naprave in oprema, zlasti tiste, ki zahtevajo enosmerni tok, lahko delujejo tudi učinkoviteje, s čimer se izboljša splošna energetska učinkovitost poslovnih stavb.

INDUSTRIJSKA UPORABA

V industriji se lahko celotni enosmerni sistemi uporabljajo za opremo proizvodnih linij in električne delavnice. Nekatera industrijska oprema uporablja enosmerni tok. Uporaba enosmernega toka lahko izboljša energetsko učinkovitost in zmanjša porabo energije. To je še posebej očitno pri uporabi električnega orodja in opreme za delavnice.

SISTEMI ZA POLNJENJE IN SHRANJEVANJE ENERGIJE ELEKTRIČNIH VOZIL

Na področju prometa se lahko sistemi enosmernega toka uporabljajo za polnjenje električnih vozil za izboljšanje učinkovitosti polnjenja. Poleg tega se lahko sistemi enosmernega toka za celotno hišo integrirajo tudi v sisteme za shranjevanje energije v baterijah, da se gospodinjstvom zagotovijo učinkovite rešitve za shranjevanje energije in dodatno izboljša energijska učinkovitost.

INFORMACIJSKA TEHNOLOGIJA IN KOMUNIKACIJE

Na področju informacijske tehnologije in komunikacij so podatkovni centri in komunikacijske bazne postaje idealni scenariji uporabe za celostne sisteme enosmernega toka. Ker številne naprave in strežniki v podatkovnih centrih uporabljajo enosmerni tok, sistemi enosmernega toka pomagajo izboljšati delovanje celotnega podatkovnega centra. Podobno lahko tudi komunikacijske bazne postaje in oprema uporabljajo enosmerni tok za izboljšanje energetske učinkovitosti sistema in zmanjšanje odvisnosti od tradicionalnih napajalnih sistemov.

KOMPONENTE CELOHIŠNEGA DC SISTEMA

Kako je torej zgrajen celoten hišni enosmerni sistem? Če povzamemo, lahko celoten hišni enosmerni sistem razdelimo na štiri dele: vir enosmerne energije, sistem za shranjevanje energije v pritokih, sistem za distribucijo enosmerne energije in električno opremo v pritokih.

DC VIR MOČI

V sistemu enosmernega toka je izhodišče vir enosmernega toka. Za razliko od tradicionalnega sistema izmeničnega toka se vir enosmernega toka za celotno hišo običajno ne zanaša v celoti na razsmernik za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni tok, temveč kot edini ali primarni vir energije izbere zunanji obnovljivi vir energije.

Na primer, na zunanjo steno stavbe bo položena plast sončnih panelov. Paneli bodo svetlobo pretvorili v enosmerni tok, ki se nato shrani v sistemu za distribucijo enosmernega toka ali pa se bo neposredno prenašala v terminalsko opremo; lahko pa se namesti tudi na zunanjo steno stavbe ali prostora. Na vrh zgradite majhno vetrno turbino in jo pretvorite v enosmerni tok. Vetrna in sončna energija sta trenutno bolj razširjena vira enosmernega toka. V prihodnosti bodo morda še drugi, vendar vsi potrebujejo pretvornike, ki jih pretvorijo v enosmerni tok.

DC SISTEM ZA SHRANJEVANJE ENERGIJE

Na splošno se enosmerni tok, ki ga ustvarjajo viri enosmernega toka, ne bo neposredno prenašal na terminalno opremo, temveč bo shranjen v sistemu za shranjevanje enosmerne energije. Ko oprema potrebuje elektriko, se bo tok sprostil iz sistema za shranjevanje enosmerne energije. Napajanje zagotovite v zaprtih prostorih.

Sistem za shranjevanje enosmerne energije je kot rezervoar, ki sprejema električno energijo, pretvorjeno iz vira enosmernega toka, in jo neprekinjeno dovaja do terminalne opreme. Omeniti velja, da ker prenos enosmernega toka poteka med virom enosmernega toka in sistemom za shranjevanje enosmerne energije, lahko to zmanjša uporabo razsmernikov in številnih naprav, kar ne le zmanjša stroške načrtovanja vezij, temveč tudi izboljša stabilnost sistema.

Zato je celoten sistem za shranjevanje energije z enosmernim tokom bližje modulu za polnjenje z enosmernim tokom za nova energetska vozila kot tradicionalni "enosmerno sklopljeni sončni sistem".

Kot je prikazano na zgornji sliki, mora tradicionalni »enosmerno sklopljen sončni sistem« prenašati tok v električno omrežje, zato ima dodatne sončne inverterske module, medtem ko »enosmerno sklopljen sončni sistem« z enosmernim tokom za celotno hišo ne potrebuje inverterja in ojačevalnika. Transformatorji in druge naprave, visoka učinkovitost in energija.

DC SISTEM ZA DISTRIBUCIJO MOČI

Srce celostnega sistema enosmernega toka je sistem za distribucijo enosmernega toka, ki igra ključno vlogo v domu, stavbi ali drugem objektu. Ta sistem je odgovoren za distribucijo energije od vira do različnih končnih naprav in s tem za oskrbo vseh delov hiše z energijo.

UČINEK

Distribucija energije: Sistem za distribucijo enosmernega toka je odgovoren za distribucijo električne energije iz virov energije (kot so sončne celice, sistemi za shranjevanje energije itd.) do različnih električnih naprav v domu, vključno z razsvetljavo, napravami, elektronsko opremo itd.

Izboljšanje energetske učinkovitosti: Z distribucijo enosmernega toka se lahko zmanjšajo izgube energije pri pretvorbi, s čimer se izboljša energetska učinkovitost celotnega sistema. Še posebej, če je integrirana z opremo za enosmerni tok in obnovljivimi viri energije, se lahko električna energija uporablja učinkoviteje.

Podpira naprave z enosmernim tokom: Eden od ključev za celoten sistem enosmernega toka v hiši je podpora napajanju naprav z enosmernim tokom, s čimer se prepreči izguba energije pri pretvorbi izmeničnega v enosmerni tok.

USTANOVITE

Razdelilna plošča za enosmerni tok: Razdelilna plošča za enosmerni tok je ključna naprava, ki distribuira energijo iz sončnih panelov in sistemov za shranjevanje energije v različna vezja in naprave v domu. Vključuje komponente, kot so odklopniki enosmernega tokokroga in stabilizatorji napetosti, ki zagotavljajo stabilno in zanesljivo distribucijo električne energije.

Inteligentni krmilni sistem: Za doseganje inteligentnega upravljanja in nadzora energije so celotni sistemi enosmernega toka običajno opremljeni z inteligentnimi krmilnimi sistemi. To lahko vključuje funkcije, kot so spremljanje porabe energije, daljinsko upravljanje in avtomatizirano nastavljanje scenarijev za izboljšanje celotne učinkovitosti sistema.

Vtičnice in stikala za enosmerni tok: Da bi bili vtičnice in stikala v vašem domu združljivi z opremo na enosmerni tok, morajo biti zasnovani z možnostjo enosmernega priključka. Te vtičnice in stikala se lahko uporabljajo z opremo na enosmerni tok, hkrati pa zagotavljajo varnost in udobje.

DC ELEKTRIČNA OPREMA

Notranjih naprav z enosmernim tokom je toliko, da jih je tukaj nemogoče vse našteti, temveč jih je mogoče le grobo razvrstiti. Pred tem moramo najprej razumeti, katere vrste naprav potrebujejo izmenični tok in katere enosmerni tok. Na splošno velja, da električne naprave z veliko močjo zahtevajo višje napetosti in so opremljene z motorji z veliko obremenitvijo. Takšne električne naprave, kot so hladilniki, staromodne klimatske naprave, pralni stroji, kuhinjske nape itd., poganja izmenični tok.

Obstaja tudi nekaj električne opreme, ki ne potrebuje pogona z visokozmogljivim motorjem, precizna integrirana vezja pa lahko delujejo le pri srednjih in nizkih napetostih ter uporabljajo enosmerno napajanje, kot so televizorji, računalniki in magnetofoni.

Seveda zgornja razlika ni zelo obsežna. Trenutno lahko veliko visokozmogljivih naprav napaja tudi enosmerni tok. Pojavile so se na primer klimatske naprave z enosmernim tokom in spremenljivo frekvenco, ki uporabljajo enosmerne motorje z bolj tihim učinkom in večjim prihrankom energije. Na splošno je ključ do tega, ali gre za izmenično ali enosmerno električno opremo, odvisen od notranje strukture naprave.

PPRAKTIČEN PRIMER CELOHIŠNEGA DC

Tukaj je nekaj primerov »celotne hišne enosmerne oskrbe« z vsega sveta. Ugotoviti je mogoče, da gre v teh primerih v osnovi za nizkoogljične in okolju prijazne rešitve, kar kaže, da je glavna gonilna sila »celotne hišne enosmerne oskrbe« še vedno koncept varstva okolja in da imajo inteligentni sistemi enosmerne oskrbe še dolgo pot pred seboj.

Hiša z ničelnimi emisijami na Švedskem

Projekt nove energetske gradnje v demonstracijskem območju Zhongguancun

Projekt nove energetske stavbe Zhongguancun je demonstracijski projekt, ki ga spodbuja vlada okrožja Chaoyang v Pekingu na Kitajskem, s ciljem spodbujanja zelenih stavb in uporabe obnovljivih virov energije. V tem projektu nekatere stavbe uporabljajo celostne sisteme enosmernega toka, ki so kombinirani s sončnimi paneli in sistemi za shranjevanje energije za zagotavljanje enosmernega toka. Namen tega poskusa je zmanjšati vpliv stavbe na okolje in izboljšati energetsko učinkovitost z integracijo nove energije in enosmernega napajanja.

Projekt trajnostne energetske stanovanjske gradnje za Dubai Expo 2020, ZAE

Na razstavi v Dubaju leta 2020 je več projektov predstavilo trajnostne energetske domove z uporabo obnovljivih virov energije in sistemov enosmernega toka za celotno hišo. Cilj teh projektov je izboljšati energetsko učinkovitost z inovativnimi energetskimi rešitvami.

Eksperimentalni projekt japonskega enosmernega mikroomrežja

Na Japonskem so nekateri eksperimentalni projekti mikroomrežij začeli uvajati celostne sisteme enosmernega toka. Ti sistemi se napajajo s sončno in vetrno energijo, hkrati pa se enosmerni tok uporablja za naprave in opremo v domu.

Hiša energetskega središča

Projekt, ki je plod sodelovanja med Univerzo London South Bank in britanskim Nacionalnim fizikalnim laboratorijem, si prizadeva ustvariti dom z ničelno porabo energije. Dom uporablja enosmerni tok v kombinaciji s sončno fotovoltaiko in sistemi za shranjevanje energije za učinkovito rabo energije.

RPOMEMBNA PANORNA ZDRUŽENJA

Tehnologija inteligentnega delovanja celotne hiše vam je bila že predstavljena. Pravzaprav tehnologijo podpirajo nekatera industrijska združenja. Mreža Charging Head Network je preštela ustrezna združenja v panogi. Tukaj vam bomo predstavili združenja, povezana s celotnim enosmernim napajanjem.

POLNJENJE 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), kitajsko ime je »Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association« (Združenje industrije hitrega polnjenja terminalov Guangdong). Združenje industrije hitrega polnjenja terminalov Guangdong (imenovano tudi Združenje industrije hitrega polnjenja terminalov) je bilo ustanovljeno leta 2021. Tehnologija hitrega polnjenja terminalov je ključna zmogljivost, ki spodbuja obsežno uporabo nove generacije elektronske informacijske industrije (vključno s 5G in umetno inteligenco). V skladu z globalnim razvojnim trendom ogljične nevtralnosti hitro polnjenje terminalov pomaga zmanjšati elektronske odpadke in potrato energije ter doseči zeleno varstvo okolja in trajnostni razvoj industrije, saj stotinam milijonom potrošnikov prinaša varnejšo in zanesljivejšo izkušnjo polnjenja.

Da bi pospešili standardizacijo in industrializacijo tehnologije hitrega polnjenja terminalov, so Akademija za informacijsko in komunikacijsko tehnologijo, Huawei, OPPO, Vivo in Xiaomi prevzeli vodilno vlogo pri skupnem prizadevanju z vsemi stranmi v industrijski verigi hitrega polnjenja terminalov, kot so notranji kompletni stroji, čipi, instrumenti, polnilniki in dodatki. Priprave se bodo začele v začetku leta 2021. Ustanovitev združenja bo pripomogla k izgradnji skupnosti interesov v industrijski verigi, ustvarila industrijsko bazo za načrtovanje, raziskave in razvoj, proizvodnjo, testiranje in certificiranje hitrega polnjenja terminalov, spodbudila razvoj ključnih elektronskih komponent, vrhunskih splošnih čipov, ključnih osnovnih materialov in drugih področij ter si prizadevala za izgradnjo terminalov svetovnega razreda. Inovativni industrijski grozdi Kuaihong so ključnega pomena.

FCA promovira predvsem standard UFCS. Polno ime UFCS je Universal Fast Charging Specification (Univerzalna specifikacija hitrega polnjenja), kitajsko ime pa je Fusion Fast Charging Standard (Standard hitrega polnjenja Fusion). Gre za novo generacijo integriranega protokola za hitro polnjenje, ki ga vodijo Akademija za informacijsko in komunikacijsko tehnologijo (Academy of Information and Communications Technology), Huawei, OPPO, Vivo, Xiaomi in skupna prizadevanja številnih podjetij za terminale, čipe in industrijskih partnerjev, kot so Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology in Angbao Electronics. Cilj sporazuma je oblikovati integrirane standarde hitrega polnjenja za mobilne terminale, rešiti problem nezdružljivosti medsebojnega hitrega polnjenja ter ustvariti hitro, varno in združljivo polnilno okolje za končne uporabnike.

Trenutno je UFCS organiziral drugo testno konferenco UFCS, na kateri sta bila opravljena »Predhodni test skladnosti podjetij članic« in »Test združljivosti proizvajalcev terminalov«. S testiranjem in izmenjavo povzetkov hkrati združujemo teorijo in prakso, s ciljem prekiniti situacijo nezdružljivosti hitrega polnjenja, skupaj spodbujati zdrav razvoj hitrega polnjenja terminalov in sodelovati s številnimi visokokakovostnimi dobavitelji in ponudniki storitev v industrijski verigi, da bi skupaj spodbujali standarde tehnologije hitrega polnjenja. Napredek industrializacije UFCS.

USB-IF

Leta 1994 sta Intel in Microsoft ustanovila mednarodno organizacijo za standardizacijo, imenovano »USB-IF« (polno ime: USB Implementers Forum), neprofitno podjetje, ki ga je ustanovila skupina podjetij, ki so razvila specifikacijo univerzalnega serijskega vodila (Universal Serial Bus). USB-IF je bil ustanovljen kot podporna organizacija in forum za razvoj in uporabo tehnologije univerzalnega serijskega vodila (Universal Serial Bus). Forum spodbuja razvoj visokokakovostnih združljivih perifernih naprav USB ter promovira prednosti USB in kakovost izdelkov, ki opravijo preizkuse skladnosti.ng.

Tehnologija, ki jo je predstavil USB-IF, ima trenutno več različic tehničnih specifikacij USB. Najnovejša različica tehnične specifikacije je USB4 2.0. Najvišja hitrost tega tehničnega standarda se je povečala na 80 Gbps. Sprejema novo podatkovno arhitekturo, hkrati pa bodo posodobljeni tudi standard hitrega polnjenja USB PD, vmesnik USB Type-C in standardi za kable.

WPC

Polno ime WPC je Wireless Power Consortium, kitajsko ime pa je »Wireless Power Consortium«. Ustanovljen je bil 17. decembra 2008. Je prva svetovna organizacija za standardizacijo, ki promovira tehnologijo brezžičnega polnjenja. Maja 2023 ima WPC skupno 315 članov. Člani zavezništva sodelujejo s skupnim ciljem: doseči popolno združljivost vseh brezžičnih polnilnikov in brezžičnih virov napajanja po vsem svetu. V ta namen so oblikovali številne specifikacije za tehnologijo brezžičnega hitrega polnjenja.

Z nenehnim razvojem tehnologije brezžičnega polnjenja se je njen obseg uporabe razširil z ročnih naprav za potrošnike na številna nova področja, kot so prenosniki, tablice, droni, roboti, internet vozil in pametne brezžične kuhinje. WPC je razvil in vzdržuje vrsto standardov za različne aplikacije brezžičnega polnjenja, vključno z:

Standard Qi za pametne telefone in druge prenosne mobilne naprave.

Brezžični kuhinjski standard Ki za kuhinjske aparate podpira polnjenje z močjo do 2200 W.

Standard za lahka električna vozila (LEV) omogoča hitrejše, varnejše, pametnejše in priročnejše brezžično polnjenje lahkih električnih vozil, kot so električna kolesa in skuterji, doma in na poti.

Industrijski standard brezžičnega polnjenja za varen in priročen brezžični prenos energije za polnjenje robotov, AGV-jev, dronov in drugih industrijskih avtomatizacijskih strojev.

Na trgu je zdaj več kot 9000 izdelkov za brezžično polnjenje s certifikatom Qi. WPC preverja varnost, interoperabilnost in primernost izdelkov prek svoje mreže neodvisnih pooblaščenih testnih laboratorijev po vsem svetu.

KOMUNIKACIJA

Skupna podporna agencija (CSA)

Zavezništvo za standarde povezljivosti (CSA) je organizacija, ki razvija, certificira in promovira standarde pametnega doma. Njegov predhodnik je zavezništvo Zigbee, ustanovljeno leta 2002. Oktobra 2022 bo število podjetij članov zavezništva doseglo več kot 200.

CSA zagotavlja standarde, orodja in certifikate za inovatorje na področju interneta stvari, da bi bil internet stvari dostopnejši, varnejši in uporabnejši1. Organizacija je namenjena opredeljevanju in povečevanju ozaveščenosti industrije ter splošnemu razvoju najboljših varnostnih praks za računalništvo v oblaku in digitalne tehnologije naslednje generacije. CSA-IoT združuje vodilna svetovna podjetja, da bi ustvarila in promovirala skupne odprte standarde, kot so Matter, Zigbee, IP itd., ter standarde na področjih, kot so varnost izdelkov, zasebnost podatkov, pametni nadzor dostopa in drugo.

Zigbee je standard za povezavo interneta stvari (IoT), ki ga je predstavilo združenje CSA Alliance. Gre za brezžični komunikacijski protokol, zasnovan za aplikacije brezžičnega senzorskega omrežja (WSN) in interneta stvari (IoT). Uporablja standard IEEE 802.15.4, deluje v frekvenčnem pasu 2,4 GHz in se osredotoča na nizko porabo energije, nizko kompleksnost in komunikacijo kratkega dosega. Protokol, ki ga promovira združenje CSA Alliance, se pogosto uporablja v pametnih domovih, industrijski avtomatizaciji, zdravstvu in drugih področjih.

Eden od ciljev zasnove Zigbeeja je podpirati zanesljivo komunikacijo med velikim številom naprav ob hkratnem ohranjanju nizke porabe energije. Primeren je za naprave, ki morajo delovati dlje časa in so odvisne od baterijskega napajanja, kot so senzorska vozlišča. Protokol ima različne topologije, vključno z zvezdasto, mrežno in drevesno gručo, zaradi česar je prilagodljiv omrežjem različnih velikosti in potreb.

Naprave Zigbee lahko samodejno tvorijo samoorganizirajoča se omrežja, so fleksibilne in prilagodljive ter se dinamično prilagajajo spremembam v topologiji omrežja, kot je dodajanje ali odstranjevanje naprav. Zaradi tega je Zigbee lažje uvesti in vzdrževati v praktičnih aplikacijah. Na splošno Zigbee kot odprt standardni brezžični komunikacijski protokol zagotavlja zanesljivo rešitev za povezovanje in nadzor različnih naprav interneta stvari.

Bluetooth SIG

Leta 1996 so Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM in Intel načrtovali ustanovitev industrijskega združenja. Ta organizacija se je imenovala »Bluetooth Technology Alliance«, znana kot »Bluetooth SIG«. Skupaj so razvili tehnologijo brezžične povezave kratkega dosega. Razvojna ekipa je upala, da bo ta brezžična komunikacijska tehnologija lahko uskladila in poenotila delo na različnih industrijskih področjih, kot je Bluetooth King. Zato je bila ta tehnologija poimenovana Bluetooth.

Bluetooth (tehnologija Bluetooth) je brezžični komunikacijski standard kratkega dosega z nizko porabo energije, primeren za povezovanje različnih naprav in prenos podatkov, s preprostim seznanjanjem, večtočkovno povezavo in osnovnimi varnostnimi funkcijami.

Bluetooth (tehnologija Bluetooth) lahko zagotavlja brezžične povezave za naprave v hiši in je pomemben del brezžične komunikacijske tehnologije.

ZDRUŽENJE SPARKLINK

22. septembra 2020 je bilo uradno ustanovljeno združenje Sparklink. Zavezništvo Spark je industrijsko zavezništvo, zavezano globalizaciji. Njegov cilj je spodbujati inovacije in industrijsko ekologijo nove generacije brezžične komunikacijske tehnologije kratkega dosega SparkLink ter izvajati hitro razvijajoče se nove scenarije aplikacij, kot so pametni avtomobili, pametni domovi, pametni terminali in pametna proizvodnja, ter izpolnjevati potrebe ekstremnih zahtev glede zmogljivosti. Trenutno ima združenje več kot 140 članov.

Brezžična komunikacijska tehnologija kratkega dosega, ki jo promovira združenje Sparklink, se imenuje SparkLink, njeno kitajsko ime pa je Star Flash. Tehnične značilnosti so izjemno nizka latenca in izjemno visoka zanesljivost. SparkLink, ki se opira na strukturo ultra kratkih okvirjev, kodek Polar in mehanizem ponovnega prenosa HARQ, lahko doseže latenco 20,833 mikrosekund in zanesljivost 99,999 %.

WI-FZAVEZNIŠTVO I

Zavezništvo Wi-Fi je mednarodna organizacija, sestavljena iz številnih tehnoloških podjetij, ki se zavzema za spodbujanje in pospeševanje razvoja, inovacij in standardizacije tehnologije brezžičnih omrežij. Organizacija je bila ustanovljena leta 1999. Njen glavni cilj je zagotoviti, da so naprave Wi-Fi, ki jih proizvajajo različni proizvajalci, medsebojno združljive, s čimer se spodbuja priljubljenost in uporaba brezžičnih omrežij.

Tehnologija Wi-Fi (Wireless Fidelity) je tehnologija, ki jo promovira predvsem Wi-Fi Alliance. Kot tehnologija brezžičnega lokalnega omrežja se uporablja za prenos podatkov in komunikacijo med elektronskimi napravami prek brezžičnih signalov. Omogoča napravam (kot so računalniki, pametni telefoni, tablice, naprave pametnega doma itd.) izmenjavo podatkov v omejenem dosegu brez potrebe po fizični povezavi.

Tehnologija Wi-Fi uporablja radijske valove za vzpostavljanje povezav med napravami. Ta brezžična narava odpravlja potrebo po fizičnih povezavah, kar omogoča napravam prosto gibanje znotraj dosega, hkrati pa ohranja omrežno povezljivost. Tehnologija Wi-Fi za prenos podatkov uporablja različne frekvenčne pasove. Najpogosteje uporabljena frekvenčna pasova sta 2,4 GHz in 5 GHz. Ti frekvenčni pasovi so razdeljeni na več kanalov, v katerih lahko naprave komunicirajo.

Hitrost tehnologije Wi-Fi je odvisna od standarda in frekvenčnega pasu. Z nenehnim razvojem tehnologije se je hitrost Wi-Fi postopoma povečevala od prvih stotin Kbps (kilobitov na sekundo) do trenutnih nekaj Gbps (gigabitov na sekundo). Različni standardi Wi-Fi (kot so 802.11n, 802.11ac, 802.11ax itd.) podpirajo različne največje hitrosti prenosa. Poleg tega so prenosi podatkov zaščiteni s šifriranjem in varnostnimi protokoli. Med njimi sta WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) in WPA3 pogosta standarda šifriranja, ki se uporabljata za zaščito omrežij Wi-Fi pred nepooblaščenim dostopom in krajo podatkov.

SSTANDARDIZACIJA IN GRADBENI PREDPISI

Glavna ovira pri razvoju celostnih sistemov enosmernega toka je pomanjkanje globalno enotnih standardov in gradbenih predpisov. Tradicionalni stavbni električni sistemi običajno delujejo na izmenični tok, zato celostni sistemi enosmernega toka zahtevajo nov sklop standardov pri načrtovanju, namestitvi in ​​delovanju.

Pomanjkanje standardizacije lahko vodi do nezdružljivosti med različnimi sistemi, poveča kompleksnost izbire in zamenjave opreme ter lahko ovira tudi obseg trga in popularizacijo. Izziv je tudi pomanjkanje prilagodljivosti gradbenim predpisom, saj gradbena industrija pogosto temelji na tradicionalnih zasnovah klimatskih naprav. Zato lahko uvedba sistema enosmernega toka za celotno hišo zahteva prilagoditve in ponovno opredelitev gradbenih predpisov, kar bo zahtevalo čas in usklajena prizadevanja.

EEKONOMSKI STROŠKI IN PREKLOP TEHNOLOGIJE

Uvedba celostnega sistema enosmernega toka lahko vključuje višje začetne stroške, vključno z naprednejšo opremo za enosmerni tok, sistemi za shranjevanje energije v baterijah in napravami, prilagojenimi enosmernemu toku. Ti dodatni stroški so lahko eden od razlogov, zakaj mnogi potrošniki in razvijalci stavb oklevajo pri uvedbi celostnih sistemov enosmernega toka.

Poleg tega sta tradicionalna oprema in infrastruktura za klimatske naprave tako zrela in razširjena, da prehod na celoten sistem enosmernega toka zahteva obsežno tehnološko pretvorbo, ki vključuje preoblikovanje električne napeljave, zamenjavo opreme in usposabljanje osebja. Ta prehod bi lahko povzročil dodatne naložbe in stroške dela za obstoječe stavbe in infrastrukturo, kar bi omejilo hitrost uvajanja celotnih sistemov enosmernega toka.

DZDRUŽLJIVOST NAPRAV IN DOSTOP DO TRGA

Celostni sistemi enosmernega toka za hišo morajo biti združljivi z več napravami na trgu, da se zagotovi nemoteno delovanje različnih gospodinjskih aparatov, razsvetljave in drugih naprav v domu. Trenutno je veliko naprav na trgu še vedno na osnovi izmeničnega toka, promocija celostnih sistemov enosmernega toka pa zahteva sodelovanje s proizvajalci in dobavitelji, da se na trg vključi več naprav, združljivih z enosmernim tokom.

Prav tako je treba sodelovati z dobavitelji energije in električnimi omrežji, da se zagotovi učinkovita integracija obnovljivih virov energije in medsebojna povezava s tradicionalnimi omrežji. Vprašanja združljivosti opreme in dostopa do trga lahko vplivajo na široko uporabo celotnih sistemov enosmernega toka, kar zahteva večje soglasje in sodelovanje v industrijski verigi.

SMART IN TRAJNOSTNO

Ena od smeri prihodnjega razvoja celostnih sistemov enosmernega toka za hiše je večji poudarek na inteligenci in trajnosti. Z integracijo inteligentnih krmilnih sistemov lahko celostni sistemi enosmernega toka za hiše natančneje spremljajo in upravljajo porabo energije, kar omogoča prilagojene strategije upravljanja z energijo. To pomeni, da se lahko sistem dinamično prilagaja povpraševanju gospodinjstev, cenam električne energije in razpoložljivosti obnovljivih virov energije, da se poveča energijska učinkovitost in zmanjšajo stroški energije.

Hkrati trajnostni razvoj celostnih sistemov enosmernega toka za hiše vključuje integracijo širših obnovljivih virov energije, vključno s sončno energijo, vetrno energijo itd., ter učinkovitejše tehnologije shranjevanja energije. To bo pripomoglo k izgradnji bolj zelenega, pametnejšega in bolj trajnostnega sistema oskrbe z energijo za hiše ter spodbudilo prihodnji razvoj celostnih sistemov enosmernega toka za hiše.

SSTANDARDIZACIJA IN INDUSTRIJSKO SODELOVANJE

Za spodbujanje širše uporabe celotnih sistemov enosmernega toka je druga razvojna smer krepitev standardizacije in industrijskega sodelovanja. Vzpostavitev globalno enotnih standardov in specifikacij lahko zmanjša stroške načrtovanja in izvedbe sistemov, izboljša združljivost opreme in s tem spodbudi širitev trga.

Poleg tega je industrijsko sodelovanje ključni dejavnik pri spodbujanju razvoja celotnih hišnih enosmernih sistemov. Udeleženci na vseh področjih, vključno z gradbeniki, elektroinženirji, proizvajalci opreme in dobavitelji energije, morajo sodelovati pri oblikovanju celovitega industrijskega ekosistema. To pomaga rešiti združljivost naprav, izboljšati stabilnost sistema in spodbuditi tehnološke inovacije. S standardizacijo in industrijskim sodelovanjem naj bi se celotni hišni enosmerni sistemi bolj gladko integrirali v glavne stavbe in elektroenergetske sisteme ter dosegli širšo uporabo.

SPOVZETEK

Celotni enosmerni tok je nov sistem distribucije električne energije, ki za razliko od tradicionalnih sistemov izmeničnega toka uporablja enosmerni tok za celotno stavbo in pokriva vse od razsvetljave do elektronske opreme. Celotni sistemi enosmernega toka ponujajo nekaj edinstvenih prednosti pred tradicionalnimi sistemi v smislu energetske učinkovitosti, integracije obnovljivih virov energije in združljivosti opreme. Prvič, z zmanjšanjem števila korakov, povezanih s pretvorbo energije, lahko celotni sistemi enosmernega toka izboljšajo energetsko učinkovitost in zmanjšajo izgubo energije. Drugič, enosmerni tok je lažje integrirati z opremo za obnovljive vire energije, kot so sončne celice, kar zagotavlja bolj trajnostno rešitev za napajanje stavb. Poleg tega lahko pri mnogih napravah z enosmernim tokom uporaba celotnega sistema enosmernega toka zmanjša izgube energije ter poveča učinkovitost in življenjsko dobo opreme.

Področja uporabe celostnih enosmernih sistemov za hiše zajemajo številna področja, vključno s stanovanjskimi stavbami, poslovnimi stavbami, industrijskimi aplikacijami, sistemi obnovljivih virov energije, električnim transportom itd. V stanovanjskih stavbah se lahko celostni enosmerni sistemi uporabljajo za učinkovito napajanje razsvetljave in naprav, s čimer se izboljša energijska učinkovitost doma. V poslovnih stavbah enosmerno napajanje pisarniške opreme in sistemov razsvetljave pomaga zmanjšati porabo energije. V industrijskem sektorju lahko celostni enosmerni sistemi za hišo izboljšajo energetsko učinkovitost opreme proizvodne linije. Med sistemi obnovljivih virov energije je celostne enosmerne sisteme za hišo lažje integrirati z opremo, kot sta sončna in vetrna energija. Na področju električnega transporta se lahko sistemi za distribucijo enosmernega toka uporabljajo za polnjenje električnih vozil za izboljšanje učinkovitosti polnjenja. Nadaljnja širitev teh področij uporabe kaže, da bodo celostni enosmerni sistemi za hišo v prihodnosti postali izvedljiva in učinkovita možnost v stavbah in električnih sistemih.

For more information, pls. contact “maria.tian@keliyuanpower.com”.