PRZEDMOWA
Ludzie przebyli długą drogę od odkrycia elektryczności do jej powszechnego stosowania jako „elektryczności” i „energii elektrycznej”. Jednym z najbardziej uderzających jest „spór o trasę” pomiędzy AC i DC. Bohaterami są dwaj współcześni geniusze, Edison i Tesla. Jednak interesujące jest to, że z perspektywy coraz to nowych ludzi w XXI wieku ta „debata” nie jest całkowicie wygrana ani przegrana.

Chociaż obecnie wszystko, od źródeł wytwarzania energii po elektryczne systemy transportu, to w zasadzie „prąd zmienny”, prąd stały występuje wszędzie w wielu urządzeniach elektrycznych i urządzeniach końcowych. W szczególności preferowane przez wszystkich w ostatnich latach rozwiązanie systemu zasilania prądem stałym „w całym domu” łączy w sobie technologię inżynieryjną IoT i sztuczną inteligencję, aby zapewnić silną gwarancję „inteligentnego życia w domu”. Postępuj zgodnie z poniższą siecią głowic ładujących, aby dowiedzieć się więcej o tym, czym jest DC w całym domu.

WSTĘP

Prąd stały (DC) w całym domu to system elektryczny wykorzystujący prąd stały w domach i budynkach. Koncepcja „DC całego domu” została zaproponowana w kontekście, że wady tradycyjnych systemów prądu przemiennego stają się coraz bardziej oczywiste, a coraz więcej uwagi poświęca się koncepcji niskoemisyjności i ochrony środowiska.

TRADYCYJNY SYSTEM KLIMATYZACJI

Obecnie najpopularniejszym systemem elektroenergetycznym na świecie jest system prądu przemiennego. System prądu przemiennego to system przesyłu i rozdziału mocy, którego działanie opiera się na zmianach przepływu prądu spowodowanych oddziaływaniem pól elektrycznych i magnetycznych. Oto główne etapy działania systemu klimatyzacji:

Generator: Punktem wyjścia systemu elektroenergetycznego jest generator. Generator to urządzenie, które przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną. Podstawową zasadą jest generowanie indukowanej siły elektromotorycznej poprzez cięcie drutów za pomocą wirującego pola magnetycznego. W systemach zasilania prądem przemiennym zwykle stosuje się generatory synchroniczne, których wirniki napędzane są energią mechaniczną (taką jak woda, gaz, para itp.) w celu wytworzenia wirującego pola magnetycznego.

Generacja prądu przemiennego: Wirujące pole magnetyczne w generatorze powoduje zmiany indukowanej siły elektromotorycznej w przewodnikach elektrycznych, wytwarzając w ten sposób prąd przemienny. Częstotliwość prądu przemiennego wynosi zwykle 50 Hz lub 60 Hz na sekundę, w zależności od standardów systemu elektroenergetycznego w różnych regionach.

Zwiększanie mocy transformatora: Prąd przemienny przepływa przez transformatory w liniach elektroenergetycznych. Transformator to urządzenie wykorzystujące zasadę indukcji elektromagnetycznej do zmiany napięcia prądu elektrycznego bez zmiany jego częstotliwości. W procesie przenoszenia mocy prąd przemienny wysokiego napięcia jest łatwiejszy do przesyłania na duże odległości, ponieważ zmniejsza straty energii spowodowane przez opór.

Przesyłanie i dystrybucja: Prąd przemienny wysokiego napięcia jest przesyłany do różnych miejsc liniami przesyłowymi, a następnie obniżany przez transformatory w celu zaspokojenia potrzeb różnych zastosowań. Takie systemy przesyłu i dystrybucji umożliwiają efektywny przesył i wykorzystanie energii elektrycznej pomiędzy różnymi zastosowaniami i lokalizacjami.

Zastosowania zasilania prądem przemiennym: Po stronie użytkownika końcowego prąd przemienny jest dostarczany do domów, firm i obiektów przemysłowych. W tych miejscach prąd przemienny służy do napędzania różnych urządzeń, w tym oświetlenia, grzejników elektrycznych, silników elektrycznych, sprzętu elektronicznego i innych.

Ogólnie rzecz biorąc, systemy zasilania prądem przemiennym stały się głównym nurtem pod koniec ubiegłego wieku ze względu na wiele zalet, takich jak stabilne i sterowalne systemy prądu przemiennego oraz mniejsze straty mocy na liniach. Jednakże wraz z postępem nauki i technologii problem równowagi kąta mocy systemów zasilania prądem przemiennym stał się poważny. Rozwój systemów elektroenergetycznych doprowadził do sukcesywnego rozwoju wielu urządzeń zasilających, takich jak prostowniki (przetwarzające prąd przemienny na prąd stały) i falowniki (przetwarzające prąd stały na prąd przemienny). urodzić się. Technologia sterowania zaworami przekształtnikowymi również weszła w bardzo wyraźny etap, a prędkość odcięcia zasilania prądem stałym jest nie mniejsza niż w przypadku wyłączników prądu przemiennego.

To sprawia, że ​​wiele niedociągnięć systemu DC stopniowo znika, a podstawy techniczne całego domu DC są gotowe.

EKONCEPCJA PRZYJAZNA ŚRODOWISKU I NISKOEMISYJNA

W ostatnich latach, wraz z pojawieniem się globalnych problemów klimatycznych, zwłaszcza efektu cieplarnianego, coraz większej uwagi poświęca się zagadnieniom ochrony środowiska. Ponieważ cały dom DC jest lepiej kompatybilny z systemami energii odnawialnej, ma bardzo wyjątkowe zalety w zakresie oszczędzania energii i redukcji emisji. Dlatego cieszy się coraz większym zainteresowaniem.

Ponadto system prądu stałego może zaoszczędzić wiele komponentów i materiałów dzięki strukturze obwodu „bezpośrednio do bezpośredniego”, a także jest bardzo spójny z koncepcją „niskoemisyjnego i przyjaznego dla środowiska”.

KONCEPCJA INTELIGENCJI CAŁEGO DOMU

Podstawą zastosowania DC w całym domu jest zastosowanie i promocja inteligencji w całym domu. Innymi słowy, wewnętrzne zastosowania systemów prądu stałego opierają się zasadniczo na inteligencji i stanowią ważny sposób wzmacniania „inteligencji całego domu”.

Inteligentny dom odnosi się do łączenia różnych domowych urządzeń, urządzeń i systemów za pomocą zaawansowanej technologii i inteligentnych systemów w celu osiągnięcia scentralizowanego sterowania, automatyzacji i zdalnego monitorowania, poprawiając w ten sposób wygodę, komfort i wygodę życia w domu. Bezpieczeństwo i efektywność energetyczna.

PODSTAWOWY

Zasady wdrażania inteligentnych systemów obejmujących cały dom obejmują wiele kluczowych aspektów, w tym technologię czujników, inteligentne urządzenia, komunikację sieciową, inteligentne algorytmy i systemy sterowania, interfejsy użytkownika, bezpieczeństwo i ochronę prywatności oraz aktualizacje i konserwację oprogramowania. Aspekty te zostały szczegółowo omówione poniżej.

Technologia czujników

Podstawą inteligentnego systemu obejmującego cały dom jest szereg czujników służących do monitorowania środowiska domowego w czasie rzeczywistym. Czujniki środowiskowe obejmują czujniki temperatury, wilgotności, światła i jakości powietrza, które wykrywają warunki wewnętrzne. Czujniki ruchu oraz czujniki magnetyczne drzwi i okien służą do wykrywania ruchu człowieka oraz stanu drzwi i okien, dostarczając podstawowych danych dla bezpieczeństwa i automatyki. Czujniki dymu i gazu służą do monitorowania pożarów i szkodliwych gazów w celu poprawy bezpieczeństwa w domu.

Inteligentne urządzenie

Rdzeń inteligentnego systemu obejmującego cały dom stanowią różne inteligentne urządzenia. Inteligentne oświetlenie, sprzęt AGD, zamki do drzwi i kamery mają funkcje, którymi można sterować zdalnie przez Internet. Urządzenia te połączone są w zunifikowaną sieć za pomocą technologii komunikacji bezprzewodowej (takich jak Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), dzięki czemu użytkownicy mogą kontrolować i monitorować urządzenia domowe za pośrednictwem Internetu w dowolnym miejscu i czasie.

Telekomunikacja

Urządzenia inteligentnego systemu całego domu połączone są poprzez Internet, tworząc inteligentny ekosystem. Technologia komunikacji sieciowej zapewnia płynną współpracę urządzeń, zapewniając jednocześnie wygodę zdalnego sterowania. Dzięki usługom w chmurze użytkownicy mogą uzyskać zdalny dostęp do systemów domowych w celu monitorowania i zdalnego sterowania stanem urządzenia.

Inteligentne algorytmy i systemy sterowania

Wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, inteligentny system obejmujący cały dom może inteligentnie analizować i przetwarzać dane gromadzone przez czujniki. Algorytmy te umożliwiają systemowi poznanie nawyków użytkownika, automatyczne dostosowanie stanu pracy urządzenia oraz osiągnięcie inteligentnego podejmowania decyzji i kontroli. Ustawienie zaplanowanych zadań i warunków wyzwalania umożliwia systemowi automatyczne wykonywanie zadań w określonych sytuacjach i podniesienie poziomu automatyzacji systemu.

Interfejs użytkownika

Aby umożliwić użytkownikom wygodniejszą obsługę inteligentnego systemu całego domu, przewidziano różnorodne interfejsy użytkownika, w tym aplikacje mobilne, tablety czy interfejsy komputerowe. Dzięki tym interfejsom użytkownicy mogą wygodnie zdalnie sterować i monitorować urządzenia domowe. Ponadto sterowanie głosowe umożliwia użytkownikom sterowanie inteligentnymi urządzeniami za pomocą poleceń głosowych poprzez zastosowanie asystentów głosowych.

ZALETY CAŁEGO DOMU DC

Instalowanie systemów prądu stałego w domach ma wiele zalet, które można podsumować w trzech aspektach: wysoka wydajność przesyłu energii, wysoka integracja energii odnawialnej i wysoka kompatybilność sprzętu.

EFEKTYWNOŚĆ

Po pierwsze, w obwodach wnętrzowych stosowane są często urządzenia zasilające o niskim napięciu, a zasilanie prądem stałym nie wymaga częstej transformacji napięcia. Ograniczenie użycia transformatorów może skutecznie zmniejszyć straty energii.

Po drugie, straty w przewodach i przewodnikach podczas przesyłania prądu stałego są stosunkowo niewielkie. Ponieważ utrata rezystancji prądu stałego nie zmienia się wraz z kierunkiem prądu, można ją skuteczniej kontrolować i redukować. Dzięki temu energia prądu stałego może wykazywać wyższą efektywność energetyczną w niektórych określonych scenariuszach, takich jak przesył energii na małe odległości i lokalne systemy zasilania.

Wreszcie, wraz z rozwojem technologii, wprowadzono pewne nowe przetwornice elektroniczne i technologie modulacji w celu poprawy efektywności energetycznej systemów prądu stałego. Wydajne przetwornice elektroniczne mogą zmniejszyć straty konwersji energii i jeszcze bardziej poprawić ogólną efektywność energetyczną systemów zasilania prądem stałym.

INTEGRACJA ENERGII ODNAWIALNEJ

W inteligentnym systemie całego domu zostanie wprowadzona także energia odnawialna, która zostanie zamieniona na energię elektryczną. Może to nie tylko realizować koncepcję ochrony środowiska, ale także w pełni wykorzystać konstrukcję i przestrzeń domu, aby zapewnić dostawę energii. Natomiast systemy prądu stałego łatwiej jest zintegrować z odnawialnymi źródłami energii, takimi jak energia słoneczna i energia wiatrowa.

KOMPATYBILNOŚĆ URZĄDZENIA

System prądu stałego ma lepszą kompatybilność z wewnętrznymi urządzeniami elektrycznymi. Obecnie wiele urządzeń, takich jak oświetlenie LED, klimatyzatory itp., to same napędy prądu stałego. Oznacza to, że w przypadku systemów zasilania prądem stałym łatwiej jest uzyskać inteligentne sterowanie i zarządzanie. Dzięki zaawansowanej technologii elektronicznej można dokładniej kontrolować działanie urządzeń prądu stałego i uzyskać inteligentne zarządzanie energią.

OBSZARY ZASTOSOWAŃ

Wiele wspomnianych zalet systemu DC można doskonale odzwierciedlić jedynie w niektórych określonych dziedzinach. Obszary te stanowią środowisko wewnętrzne, dlatego też cały dom DC może zabłysnąć we współczesnych obszarach wewnętrznych.

BUDYNEK MIESZKALNY

W budynkach mieszkalnych systemy prądu stałego dla całego domu mogą zapewnić wydajną energię dla wielu aspektów wyposażenia elektrycznego. Systemy oświetleniowe stanowią znaczący obszar zastosowań. Systemy oświetlenia LED zasilane prądem stałym mogą zmniejszyć straty konwersji energii i poprawić efektywność energetyczną.

Ponadto prąd stały może być również używany do zasilania domowych urządzeń elektronicznych, takich jak komputery, ładowarki do telefonów komórkowych itp. Urządzenia te same w sobie są urządzeniami prądu stałego bez dodatkowych etapów konwersji energii.

BUDYNEK KOMERCYJNY

Biura i obiekty handlowe w budynkach komercyjnych również mogą odnieść korzyści z systemów prądu stałego dla całego domu. Zasilanie prądem stałym do sprzętu biurowego i systemów oświetleniowych pomaga poprawić efektywność energetyczną i zmniejszyć straty energii.

Niektóre urządzenia i sprzęt komercyjny, szczególnie te wymagające zasilania prądem stałym, mogą również działać wydajniej, poprawiając w ten sposób ogólną efektywność energetyczną budynków komercyjnych.

ZASTOSOWANIA PRZEMYSŁOWE

W przemyśle systemy prądu stałego dla całych domów można zastosować w wyposażeniu linii produkcyjnych i warsztatach elektrycznych. Niektóre urządzenia przemysłowe korzystają z prądu stałego. Korzystanie z zasilania prądem stałym może poprawić efektywność energetyczną i zmniejszyć straty energii. Jest to szczególnie widoczne w użytkowaniu elektronarzędzi i wyposażenia warsztatu.

SYSTEMY ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH I MAGAZYNOWANIA ENERGII

W transporcie systemy zasilania prądem stałym można wykorzystać do ładowania pojazdów elektrycznych w celu poprawy wydajności ładowania. Ponadto systemy prądu stałego dla całego domu można również zintegrować z systemami magazynowania energii akumulatorowej, aby zapewnić gospodarstwom domowym wydajne rozwiązania w zakresie magazynowania energii i jeszcze bardziej poprawić efektywność energetyczną.

TECHNOLOGIE INFORMACYJNE I KOMUNIKACJA

W dziedzinie technologii informatycznych i komunikacji centra danych i komunikacyjne stacje bazowe są idealnymi scenariuszami zastosowań dla systemów prądu stałego w całym domu. Ponieważ wiele urządzeń i serwerów w centrach danych korzysta z zasilania prądem stałym, systemy zasilania prądem stałym pomagają poprawić wydajność całego centrum danych. Podobnie komunikacyjne stacje bazowe i sprzęt mogą również wykorzystywać energię prądu stałego w celu poprawy efektywności energetycznej systemu i zmniejszenia zależności od tradycyjnych systemów zasilania.

ELEMENTY SYSTEMU DC CAŁEGO DOMU

Jak zatem zbudowany jest system prądu stałego dla całego domu? Podsumowując, system prądu stałego dla całego domu można podzielić na cztery części: źródło wytwarzania prądu stałego, system magazynowania energii dopływowej, system dystrybucji energii prądu stałego i sprzęt elektryczny dopływowy.

DC ŹRÓDŁO MOCY

W systemie prądu stałego punktem wyjścia jest źródło prądu stałego. W przeciwieństwie do tradycyjnego systemu prądu przemiennego, źródło prądu stałego dla całego domu zasadniczo nie opiera się całkowicie na falowniku w celu konwersji prądu przemiennego na prąd stały, ale wybiera zewnętrzną energię odnawialną. Jako jedyne lub podstawowe źródło energii.

Na przykład na zewnętrznej ścianie budynku zostanie ułożona warstwa paneli słonecznych. Światło zostanie przetworzone przez panele na prąd stały, a następnie zapisane w systemie dystrybucji prądu stałego lub bezpośrednio przesłane do aplikacji na urządzeniu końcowym; można go również zamontować na zewnętrznej ścianie budynku lub pomieszczenia. Zbuduj na górze małą turbinę wiatrową i zamień ją na prąd stały. Energia wiatrowa i słoneczna są obecnie bardziej popularnymi źródłami prądu stałego. W przyszłości mogą pojawić się inne, ale wszystkie wymagają konwerterów, aby przekształcić je w prąd stały.

DC SYSTEM MAGAZYNOWANIA ENERGII

Ogólnie rzecz biorąc, prąd stały generowany przez źródła prądu stałego nie będzie przesyłany bezpośrednio do urządzeń końcowych, ale będzie magazynowany w systemie magazynowania energii prądu stałego. Gdy sprzęt będzie potrzebował prądu, prąd zostanie uwolniony z systemu magazynowania energii prądu stałego. Zapewnij zasilanie w pomieszczeniu.

System magazynowania energii prądu stałego działa jak zbiornik, który przyjmuje energię elektryczną przetworzoną ze źródła prądu stałego i w sposób ciągły dostarcza energię elektryczną do urządzeń końcowych. Warto wspomnieć, że ponieważ transmisja prądu stałego odbywa się pomiędzy źródłem prądu stałego a systemem magazynowania energii prądu stałego, może to zmniejszyć użycie falowników i wielu urządzeń, co nie tylko zmniejsza koszty projektowania obwodów, ale także poprawia stabilność systemu .

Dlatego system magazynowania energii prądu stałego w całym domu jest bliższy modułowi ładowania prądem stałym pojazdów nowych energii niż tradycyjny „układ fotowoltaiczny sprzężony z prądem stałym”.

Jak pokazano na powyższym rysunku, tradycyjny „system fotowoltaiczny ze sprzężeniem prądu stałego” musi przesyłać prąd do sieci energetycznej, dlatego ma dodatkowe moduły inwertera fotowoltaicznego, podczas gdy „układ fotowoltaiczny ze sprzężeniem prądu stałego” z całym domem DC nie wymaga falownika i wzmacniacz. Transformatory i inne urządzenia, wysoka wydajność i energia.

DC SYSTEM DYSTRYBUCJI MOCY

Sercem systemu prądu stałego obejmującego cały dom jest system dystrybucji prądu stałego, który odgrywa kluczową rolę w domu, budynku lub innym obiekcie. System ten odpowiada za dystrybucję energii ze źródła do różnych urządzeń końcowych, zapewniając zasilanie wszystkich części domu.

EFEKT

Dystrybucja energii: System dystrybucji prądu stałego odpowiada za dystrybucję energii elektrycznej ze źródeł energii (takich jak panele słoneczne, systemy magazynowania energii itp.) do różnych urządzeń elektrycznych w domu, w tym oświetlenia, urządzeń, sprzętu elektronicznego itp.

Poprawa efektywności energetycznej: Dzięki dystrybucji prądu stałego można zmniejszyć straty konwersji energii, poprawiając w ten sposób efektywność energetyczną całego systemu. Zwłaszcza po zintegrowaniu z urządzeniami prądu stałego i odnawialnymi źródłami energii, energia elektryczna może być wykorzystywana bardziej efektywnie.

Obsługuje urządzenia prądu stałego: Jednym z kluczy do całego systemu prądu stałego jest wspieranie zasilania urządzeń prądu stałego, unikając strat energii podczas konwersji prądu przemiennego na prąd stały.

STANOWIĆ

Panel dystrybucji prądu stałego: Panel dystrybucji prądu stałego to kluczowe urządzenie, które rozprowadza energię z paneli słonecznych i systemów magazynowania energii do różnych obwodów i urządzeń w domu. Zawiera komponenty takie jak wyłączniki prądu stałego i stabilizatory napięcia, aby zapewnić stabilną i niezawodną dystrybucję energii elektrycznej.

Inteligentny system sterowania: Aby osiągnąć inteligentne zarządzanie i kontrolę energii, systemy prądu stałego w całym domu są zwykle wyposażane w inteligentne systemy sterowania. Może to obejmować takie funkcje, jak monitorowanie energii, zdalne sterowanie i automatyczne ustawianie scenariuszy w celu poprawy ogólnej wydajności systemu.

Gniazda i przełączniki prądu stałego: Aby były kompatybilne ze sprzętem prądu stałego, gniazdka i przełączniki w domu muszą być zaprojektowane z połączeniami prądu stałego. Tych gniazdek i przełączników można używać z urządzeniami zasilanymi prądem stałym, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo i wygodę.

DC SPRZĘT ELEKTRYCZNY

Jest tak wiele wewnętrznych urządzeń zasilających prądem stałym, że nie da się ich tu wszystkich wymienić, można je jedynie sklasyfikować w przybliżeniu. Wcześniej musimy najpierw zrozumieć, jaki rodzaj sprzętu wymaga zasilania prądem przemiennym, a jaki prądem stałym. Ogólnie rzecz biorąc, urządzenia elektryczne dużej mocy wymagają wyższych napięć i są wyposażone w silniki o dużym obciążeniu. Takie urządzenia elektryczne, takie jak lodówki, przestarzałe klimatyzatory, pralki, okapy kuchenne itp., napędzane są prądem przemiennym.

Istnieją również urządzenia elektryczne, które nie wymagają napędu silnika o dużej mocy, a precyzyjne układy scalone mogą działać tylko przy średnim i niskim napięciu i korzystać z zasilania prądem stałym, takie jak telewizory, komputery i magnetofony.

Powyższe rozróżnienie nie jest oczywiście zbyt wszechstronne. Obecnie wiele urządzeń dużej mocy może być również zasilanych prądem stałym. Na przykład pojawiły się klimatyzatory o zmiennej częstotliwości prądu stałego, wykorzystujące silniki prądu stałego zapewniające lepszą cichą pracę i większą oszczędność energii. Ogólnie rzecz biorąc, klucz do tego, czy sprzęt elektryczny jest zasilany prądem przemiennym, czy stałym, zależy od wewnętrznej struktury urządzenia.

PRAKTYCZNY PRZYPADEK CAŁEGO DOMU DC

Oto kilka przypadków „całego domu DC” z całego świata. Można stwierdzić, że przypadki te są w zasadzie rozwiązaniami niskoemisyjnymi i przyjaznymi dla środowiska, co pokazuje, że główną siłą napędową „DC całego domu” jest w dalszym ciągu koncepcja ochrony środowiska, a inteligentne systemy DC mają jeszcze przed sobą długą drogę .

Dom o zerowej emisji w Szwecji

Projekt budowy nowej energii w strefie demonstracyjnej Zhongguancun

Projekt budowy nowej energii Zhongguancun to projekt demonstracyjny promowany przez rząd dystryktu Chaoyang w Pekinie w Chinach, którego celem jest promowanie ekologicznych budynków i wykorzystania energii odnawialnej. W tym projekcie w niektórych budynkach zastosowano systemy prądu stałego dla całego domu, które są połączone z panelami słonecznymi i systemami magazynowania energii w celu zapewnienia zasilania prądem stałym. Próba ta ma na celu zmniejszenie wpływu budynku na środowisko i poprawę efektywności energetycznej poprzez integrację nowej energii i zasilania prądem stałym.

Projekt mieszkaniowy oparty na zrównoważonej energii na Dubai Expo 2020, Zjednoczone Emiraty Arabskie

Na wystawie 2020 w Dubaju w kilku projektach zaprezentowano domy wykorzystujące energię odnawialną wykorzystujące energię odnawialną i systemy prądu stałego w całym domu. Projekty te mają na celu poprawę efektywności energetycznej poprzez innowacyjne rozwiązania energetyczne.

Japoński projekt eksperymentalny mikrosieci DC

W Japonii w niektórych eksperymentalnych projektach mikrosieci zaczęto wdrażać systemy prądu stałego w całym domu. Systemy te są zasilane energią słoneczną i wiatrową, a jednocześnie zasilają urządzenia i sprzęt w domu prądem stałym.

Dom Huba Energii

Celem projektu, będącego efektem współpracy Uniwersytetu London South Bank University i brytyjskiego Narodowego Laboratorium Fizycznego, jest stworzenie domu o zerowym zużyciu energii. Dom wykorzystuje energię prądu stałego w połączeniu z fotowoltaiką i systemami magazynowania energii, aby zapewnić efektywne wykorzystanie energii.

RWYJĄTKOWE STOWARZYSZENIA BRANŻOWE

Technologia inteligencji całego domu została Państwu przedstawiona już wcześniej. W rzeczywistości technologia jest wspierana przez niektóre stowarzyszenia branżowe. Sieć głowic ładujących zliczyła odpowiednie stowarzyszenia w branży. Tutaj przedstawimy Państwu skojarzenia związane z DC całym domem.

OPŁATA 

FCA

FCA (Fast Charge Alliance), chińska nazwa to „Stowarzyszenie branży szybkiego ładowania terminali w Guangdong”. Stowarzyszenie Przemysłu Szybkiego Ładowania Terminali w Guangdong (określane jako Stowarzyszenie Przemysłu Szybkiego Ładowania Terminali) zostało założone w 2021 r. Technologia szybkiego ładowania terminali to kluczowa funkcja, która napędza zastosowanie na dużą skalę nowej generacji branży informacji elektronicznej (w tym 5G i sztucznej inteligencji) ). Zgodnie z globalnym trendem rozwoju neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla, szybkie ładowanie terminali pomaga zmniejszyć ilość odpadów elektronicznych i energii oraz osiągnąć ekologiczną ochronę środowiska. oraz zrównoważony rozwój branży, zapewniający bezpieczniejsze i bardziej niezawodne ładowanie setkom milionów konsumentów.

Aby przyspieszyć standaryzację i uprzemysłowienie technologii szybkiego ładowania terminali, Akademia Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych, Huawei, OPPO, vivo i Xiaomi przejęły inicjatywę, podejmując wspólne wysiłki ze wszystkimi stronami w łańcuchu branży szybkiego ładowania terminali, takimi jak wewnętrzne kompletne maszyny, chipy, instrumenty, ładowarki i akcesoria. Przygotowania rozpoczną się na początku 2021 r. Utworzenie stowarzyszenia pomoże zbudować wspólnotę interesów w łańcuchu branżowym, stworzyć bazę przemysłową do projektowania szybkiego ładowania terminali, badań i rozwoju, produkcji, testowania i certyfikacji, napędzać rozwój podstawowych komponenty elektroniczne, wysokiej klasy chipy ogólne, kluczowe podstawowe materiały i inne dziedziny, a także dążenie do budowy światowej klasy terminali Innowacyjne klastry przemysłowe Kuaihong mają żywotne znaczenie.

FCA promuje głównie standard UFCS. Pełna nazwa UFCS to Uniwersalna specyfikacja szybkiego ładowania, a jej chińska nazwa to Fusion Fast Charge Standard. Jest to nowa generacja zintegrowanego szybkiego ładowania prowadzona przez Akademię Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi oraz wspólne wysiłki wielu firm zajmujących się terminalami, chipami i partnerów branżowych, takich jak Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology i Elektronika Angbao. protokół. Porozumienie ma na celu sformułowanie zintegrowanych standardów szybkiego ładowania dla terminali mobilnych, rozwiązanie problemu niezgodności wzajemnych szybkich ładowań oraz stworzenie szybkiego, bezpiecznego i kompatybilnego środowiska ładowania dla użytkowników końcowych.

Obecnie UFCS zorganizowało drugą konferencję testową UFCS, podczas której zakończono „Wstępny test funkcji zgodności przedsiębiorstwa członkowskiego” i „Test zgodności producenta terminali”. Poprzez testowanie i wymianę podsumowań jednocześnie łączymy teorię i praktykę, mając na celu przełamanie sytuacji niezgodności szybkiego ładowania, wspólnie promujemy zdrowy rozwój szybkiego ładowania terminali oraz współpracujemy z wieloma wysokiej jakości dostawcami i usługodawcami w łańcuchu branżowym, aby wspólnie promować standardy technologii szybkiego ładowania. Postęp industrializacji UFCS.

USB-IF

W 1994 roku powstała międzynarodowa organizacja normalizacyjna zainicjowana przez Intel i Microsoft, określana jako „USB-IF” (pełna nazwa: USB Implementers Forum), jest firmą non-profit założoną przez grupę firm, które opracowały specyfikację Universal Serial Bus. USB-IF powstało, aby zapewnić organizację wsparcia i forum dla rozwoju i przyjęcia technologii uniwersalnej magistrali szeregowej. Forum promuje rozwój wysokiej jakości kompatybilnych urządzeń peryferyjnych USB oraz promuje zalety USB i jakość produktów, które przechodzą testy zgodnościng.

Technologia wprowadzona na rynek przez USB-IF USB ma obecnie wiele wersji specyfikacji technicznych. Najnowsza wersja specyfikacji technicznej to USB4 2.0. Maksymalna prędkość tego standardu technicznego została zwiększona do 80Gbps. Przyjmuje nową architekturę danych, standard szybkiego ładowania USB PD, interfejs USB Type-C i standardy kablowe również będą aktualizowane jednocześnie.

WPC

Pełna nazwa WPC to Wireless Power Consortium, a chińska nazwa to „Wireless Power Consortium”. Została założona 17 grudnia 2008 roku. Jest pierwszą na świecie organizacją normalizacyjną promującą technologię ładowania bezprzewodowego. Od maja 2023 r. WPC liczy łącznie 315 członków. Członkowie sojuszu współpracują we wspólnym celu: osiągnięciu pełnej kompatybilności wszystkich bezprzewodowych ładowarek i bezprzewodowych źródeł zasilania na całym świecie. W tym celu sformułowali wiele specyfikacji technologii bezprzewodowego szybkiego ładowania.

W miarę ewolucji technologii ładowania bezprzewodowego zakres jej zastosowań rozszerzył się z konsumenckich urządzeń przenośnych na wiele nowych obszarów, takich jak laptopy, tablety, drony, roboty, Internet pojazdów i inteligentne kuchnie bezprzewodowe. WPC opracowało i utrzymuje szereg standardów dla różnych zastosowań ładowania bezprzewodowego, w tym:

Standard Qi dla smartfonów i innych przenośnych urządzeń mobilnych.

Bezprzewodowy standard kuchni Ki dla urządzeń kuchennych obsługuje moc ładowania do 2200 W.

Standard lekkich pojazdów elektrycznych (LEV) sprawia, że ​​bezprzewodowe ładowanie lekkich pojazdów elektrycznych, takich jak rowery elektryczne i hulajnogi, w domu i w podróży jest szybsze, bezpieczniejsze, inteligentniejsze i wygodniejsze.

Przemysłowy standard ładowania bezprzewodowego zapewniający bezpieczną i wygodną bezprzewodową transmisję mocy do ładowania robotów, pojazdów AGV, dronów i innych maszyn automatyki przemysłowej.

Obecnie na rynku dostępnych jest ponad 9000 produktów do ładowania bezprzewodowego z certyfikatem Qi. WPC weryfikuje bezpieczeństwo, interoperacyjność i przydatność produktów poprzez sieć niezależnych autoryzowanych laboratoriów badawczych na całym świecie.

KOMUNIKACJA

CSA

Connectivity Standards Alliance (CSA) to organizacja opracowująca, certyfikująca i promująca standardy inteligentnego domu Matter. Jego poprzednikiem jest założony w 2002 roku Zigbee Alliance. W październiku 2022 roku liczba członków firm sojuszu osiągnie ponad 200 osób.

CSA zapewnia standardy, narzędzia i certyfikaty dla innowatorów IoT, dzięki którym Internet rzeczy staje się bardziej dostępny, bezpieczny i użyteczny1. Celem organizacji jest definiowanie i zwiększanie świadomości branży oraz ogólny rozwój najlepszych praktyk w zakresie bezpieczeństwa przetwarzania w chmurze i technologii cyfrowych nowej generacji. CSA-IoT zrzesza wiodące firmy na świecie w celu tworzenia i promowania wspólnych otwartych standardów, takich jak Matter, Zigbee, IP itp., a także standardów w obszarach takich jak bezpieczeństwo produktów, prywatność danych, inteligentna kontrola dostępu i nie tylko.

Zigbee to standard połączeń IoT wprowadzony przez stowarzyszenie CSA Alliance. Jest to protokół komunikacji bezprzewodowej przeznaczony do zastosowań w bezprzewodowych sieciach czujników (WSN) i Internecie rzeczy (IoT). Przyjmuje standard IEEE 802.15.4, działa w paśmie częstotliwości 2,4 GHz i koncentruje się na niskim zużyciu energii, niskiej złożoności i komunikacji krótkiego zasięgu. Protokół promowany przez CSA Alliance jest szeroko stosowany w inteligentnych domach, automatyce przemysłowej, opiece zdrowotnej i innych dziedzinach.

Jednym z celów projektowych Zigbee jest zapewnienie niezawodnej komunikacji pomiędzy dużą liczbą urządzeń przy jednoczesnym zachowaniu niskiego poziomu zużycia energii. Nadaje się do urządzeń, które muszą działać przez długi czas i opierać się na zasilaniu akumulatorowym, takich jak węzły czujnikowe. Protokół ma różne topologie, w tym gwiazdę, siatkę i drzewo klastrów, dzięki czemu można go dostosować do sieci o różnych rozmiarach i potrzebach.

Urządzenia Zigbee mogą automatycznie tworzyć samoorganizujące się sieci, są elastyczne i przystosowalne oraz mogą dynamicznie dostosowywać się do zmian w topologii sieci, takich jak dodawanie lub usuwanie urządzeń. Dzięki temu Zigbee jest łatwiejsze we wdrażaniu i utrzymaniu w praktycznych zastosowaniach. Ogólnie rzecz biorąc, Zigbee, jako otwarty standard protokołu komunikacji bezprzewodowej, zapewnia niezawodne rozwiązanie do łączenia i kontrolowania różnych urządzeń IoT.

Sygn. Bluetooth

W 1996 roku Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM i Intel planowały założyć stowarzyszenie branżowe. Organizacją tą był „Bluetooth Technology Alliance”, zwany „Bluetooth SIG”. Wspólnie opracowali technologię połączeń bezprzewodowych krótkiego zasięgu. Zespół programistów miał nadzieję, że ta technologia komunikacji bezprzewodowej będzie w stanie koordynować i ujednolicać pracę w różnych dziedzinach przemysłu, np. Bluetooth King. Dlatego technologię tę nazwano Bluetooth.

Bluetooth (technologia Bluetooth) to standard komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu i małej mocy, odpowiedni do różnych połączeń urządzeń i transmisji danych, z prostym parowaniem, połączeniem wielopunktowym i podstawowymi funkcjami bezpieczeństwa.

Bluetooth (technologia Bluetooth) umożliwia bezprzewodowe połączenie urządzeń w domu i stanowi ważną część technologii komunikacji bezprzewodowej.

STOWARZYSZENIE SPARKLINK

22 września 2020 roku oficjalnie zostało powołane Stowarzyszenie Sparklink. Spark Alliance to sojusz branżowy zaangażowany w globalizację. Jego celem jest promowanie innowacyjności i ekologii przemysłowej nowej generacji technologii bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu SparkLink oraz realizacja szybko rozwijających się nowych aplikacji scenariuszowych, takich jak inteligentne samochody, inteligentne domy, inteligentne terminale i inteligentna produkcja, oraz zaspokajanie potrzeb ekstremalnych wymagań wydajnościowych. Obecnie stowarzyszenie liczy ponad 140 członków.

Technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu promowana przez stowarzyszenie Sparklink nosi nazwę SparkLink, a jej chińska nazwa to Star Flash. Charakterystyka techniczna to bardzo niskie opóźnienia i bardzo wysoka niezawodność. Opierając się na ultrakrótkiej strukturze ramki, kodeku Polar i mechanizmie retransmisji HARQ. SparkLink może osiągnąć opóźnienie 20,833 mikrosekund i niezawodność na poziomie 99,999%.

WI-FJA SOJUSZ

Wi-Fi Alliance to międzynarodowa organizacja złożona z szeregu firm technologicznych, której celem jest promowanie i promowanie rozwoju, innowacji i standaryzacji technologii sieci bezprzewodowych. Organizacja powstała w 1999 roku. Jej głównym celem jest zapewnienie kompatybilności urządzeń Wi-Fi różnych producentów, promując w ten sposób popularność i wykorzystanie sieci bezprzewodowych.

Technologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) to technologia promowana głównie przez Wi-Fi Alliance. Jako technologia bezprzewodowej sieci LAN służy do transmisji danych i komunikacji pomiędzy urządzeniami elektronicznymi za pomocą sygnałów bezprzewodowych. Umożliwia urządzeniom (takim jak komputery, smartfony, tablety, urządzenia inteligentnego domu itp.) wymianę danych w ograniczonym zakresie bez konieczności fizycznego połączenia.

Technologia Wi-Fi wykorzystuje fale radiowe do nawiązywania połączeń między urządzeniami. Bezprzewodowy charakter eliminuje potrzebę połączeń fizycznych, umożliwiając urządzeniom swobodne poruszanie się w zasięgu przy jednoczesnym zachowaniu łączności sieciowej. Technologia Wi-Fi wykorzystuje różne pasma częstotliwości do przesyłania danych. Najczęściej używane pasma częstotliwości to 2,4 GHz i 5 GHz. Te pasma częstotliwości są podzielone na wiele kanałów, w których urządzenia mogą się komunikować.

Szybkość technologii Wi-Fi zależy od standardu i pasma częstotliwości. Wraz z ciągłym rozwojem technologii prędkość Wi-Fi stopniowo rośnie od pierwszych setek Kb/s (kilobitów na sekundę) do obecnych kilku Gb/s (gigabitów na sekundę). Różne standardy Wi-Fi (takie jak 802.11n, 802.11ac, 802.11ax itp.) obsługują różne maksymalne szybkości transmisji. Dodatkowo transmisje danych są chronione za pomocą szyfrowania i protokołów bezpieczeństwa. Wśród nich WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) i WPA3 to popularne standardy szyfrowania stosowane w celu ochrony sieci Wi-Fi przed nieautoryzowanym dostępem i kradzieżą danych.

STANDARYZACJA I KODEKS BUDOWLANY

Główną przeszkodą w rozwoju systemów prądu stałego dla całych domów jest brak spójnych na całym świecie standardów i przepisów budowlanych. Tradycyjne systemy elektryczne budynków zwykle zasilane są prądem przemiennym, dlatego systemy prądu stałego w całym domu wymagają nowego zestawu standardów w zakresie projektowania, instalacji i obsługi.

Brak standaryzacji może prowadzić do niekompatybilności pomiędzy różnymi systemami, zwiększać złożoność doboru i wymiany sprzętu, a także może utrudniać skalę rynkową i popularyzację. Wyzwaniem jest również brak możliwości dostosowania do przepisów budowlanych, ponieważ branża budowlana często opiera się na tradycyjnych projektach prądu przemiennego. Dlatego wprowadzenie systemu prądu stałego dla całego domu może wymagać dostosowań i ponownego zdefiniowania przepisów budowlanych, co będzie wymagało czasu i wspólnego wysiłku.

EKOSZTY EKONOMICZNE I ZMIANA TECHNOLOGII

Wdrożenie systemu prądu stałego w całym domu może wiązać się z wyższymi kosztami początkowymi, obejmującymi bardziej zaawansowany sprzęt prądu stałego, akumulatorowe systemy magazynowania energii i urządzenia przystosowane do prądu stałego. Te dodatkowe koszty mogą być jednym z powodów, dla których wielu konsumentów i deweloperów niechętnie stosuje systemy prądu stałego w całym domu.

Ponadto tradycyjny sprzęt i infrastruktura prądu przemiennego są tak rozwinięte i rozpowszechnione, że przejście na system prądu stałego obejmujący cały dom wymaga konwersji technologii na dużą skalę, która obejmuje przeprojektowanie układu elektrycznego, wymianę sprzętu i przeszkolenie personelu. Zmiana ta może nałożyć dodatkowe koszty inwestycji i pracy na istniejące budynki i infrastrukturę, ograniczając tempo wdrażania systemów DC w całym domu.

DKOMPATYBILNOŚĆ URZĄDZEŃ I DOSTĘP DO RYNKU

Systemy prądu stałego dla całego domu muszą uzyskać kompatybilność z większą liczbą urządzeń dostępnych na rynku, aby zapewnić płynne działanie różnych urządzeń, oświetlenia i innych urządzeń w domu. Obecnie wiele urządzeń dostępnych na rynku nadal opiera się na zasilaniu prądem przemiennym, a promocja systemów prądu stałego w całym domu wymaga współpracy z producentami i dostawcami w celu promowania wprowadzania na rynek większej liczby urządzeń kompatybilnych z prądem stałym.

Istnieje także potrzeba współpracy z dostawcami energii i sieciami elektroenergetycznymi, aby zapewnić skuteczną integrację energii odnawialnej i połączenia międzysystemowe z tradycyjnymi sieciami. Kwestie kompatybilności sprzętu i dostępu do rynku mogą mieć wpływ na powszechne stosowanie systemów prądu stałego w całym domu, wymagając większego konsensusu i współpracy w łańcuchu branżowym.

SMART I ZRÓWNOWAŻONY

Jednym z przyszłych kierunków rozwoju kompleksowych systemów prądu stałego jest położenie większego nacisku na inteligencję i zrównoważony rozwój. Dzięki integracji inteligentnych systemów sterowania systemy prądu stałego obejmujące cały dom mogą dokładniej monitorować zużycie energii i zarządzać nim, umożliwiając tworzenie niestandardowych strategii zarządzania energią. Oznacza to, że system może dynamicznie dostosowywać się do zapotrzebowania gospodarstw domowych, cen energii elektrycznej i dostępności energii odnawialnej, aby zmaksymalizować efektywność energetyczną i obniżyć koszty energii.

Jednocześnie zrównoważony kierunek rozwoju całych systemów prądu stałego zakłada integrację szerszych źródeł energii odnawialnej, w tym energii słonecznej, energii wiatrowej itp., a także bardziej wydajnych technologii magazynowania energii. Pomoże to w budowie bardziej ekologicznego, inteligentniejszego i bardziej zrównoważonego domowego systemu zasilania oraz będzie promować przyszły rozwój systemów prądu stałego w całym domu.

STANDARYZACJA I WSPÓŁPRACA PRZEMYSŁOWA

Kolejnym kierunkiem rozwoju, mającym na celu promowanie szerszego zastosowania systemów DC w całym domu, jest wzmocnienie standaryzacji i współpracy przemysłowej. Ustanowienie ujednoliconych na całym świecie standardów i specyfikacji może obniżyć koszty projektowania i wdrażania systemów, poprawić kompatybilność sprzętu, a tym samym promować ekspansję rynkową.

Ponadto współpraca przemysłowa jest również kluczowym czynnikiem promującym rozwój systemów prądu stałego w całym domu. Uczestnicy wszystkich aspektów, w tym konstruktorzy, inżynierowie elektrycy, producenci sprzętu i dostawcy energii, muszą współpracować, aby stworzyć ekosystem przemysłowy obejmujący pełny łańcuch. Pomaga to rozwiązać problem kompatybilności urządzeń, poprawić stabilność systemu i stymulować innowacje technologiczne. Oczekuje się, że dzięki standaryzacji i współpracy przemysłowej systemy prądu stałego dla całych domów będą lepiej integrowane z głównymi budynkami i systemami zasilania oraz znajdą szersze zastosowania.

SSTRESZCZENIE

Cały dom DC to powstający system dystrybucji zasilania, który w przeciwieństwie do tradycyjnych systemów prądu przemiennego dostarcza energię prądu stałego do całego budynku, obejmując wszystko, od oświetlenia po sprzęt elektroniczny. Systemy prądu stałego dla całego domu oferują pewne wyjątkowe zalety w porównaniu z tradycyjnymi systemami pod względem efektywności energetycznej, integracji energii odnawialnej i kompatybilności sprzętu. Po pierwsze, poprzez ograniczenie etapów konwersji energii, systemy prądu stałego w całym domu mogą poprawić efektywność energetyczną i zmniejszyć straty energii. Po drugie, energię prądu stałego można łatwiej zintegrować z urządzeniami wykorzystującymi energię odnawialną, takimi jak panele słoneczne, zapewniając bardziej zrównoważone rozwiązanie w zakresie zasilania budynków. Ponadto w przypadku wielu urządzeń prądu stałego zastosowanie całego systemu prądu stałego może zmniejszyć straty w wyniku konwersji energii oraz zwiększyć wydajność i żywotność sprzętu.

Obszary zastosowań systemów prądu stałego dla całych domów obejmują wiele dziedzin, w tym budynki mieszkalne, budynki komercyjne, zastosowania przemysłowe, systemy energii odnawialnej, transport elektryczny itp. W budynkach mieszkalnych systemy prądu stałego dla całych domów mogą być wykorzystywane do wydajnego zasilania oświetlenia i urządzeń , poprawiając efektywność energetyczną domu. W budynkach komercyjnych zasilanie prądem stałym urządzeń biurowych i systemów oświetleniowych pomaga zmniejszyć zużycie energii. W sektorze przemysłowym systemy prądu stałego dla całych domów mogą poprawić efektywność energetyczną urządzeń linii produkcyjnej. Wśród systemów energii odnawialnej łatwiej jest zintegrować systemy prądu stałego dla całego domu z urządzeniami, takimi jak energia słoneczna i wiatrowa. W transporcie elektrycznym systemy dystrybucji prądu stałego mogą być wykorzystywane do ładowania pojazdów elektrycznych w celu poprawy wydajności ładowania. Ciągły rozwój tych obszarów zastosowań wskazuje, że systemy prądu stałego dla całych domów staną się w przyszłości realną i wydajną opcją w systemach budowlanych i elektrycznych.

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