ПРЕДИСЛОВИЕ
Люди прошли долгий путь от открытия электричества до его широкого использования в качестве «электричества» и «электрической энергии». Одним из самых ярких является «спор о маршруте» между переменным и постоянным током. Главными героями являются два современных гения, Эдисон и Тесла. Однако интересно то, что с точки зрения новых и новых людей в 21 веке этот «спор» не полностью выигран или проигран.

Хотя в настоящее время все, от источников генерации электроэнергии до электрических транспортных систем, в основном является «переменным током», постоянный ток есть везде во многих электроприборах и терминальном оборудовании. В частности, решение для системы питания «whole-house DC», которое в последние годы было одобрено всеми, объединяет инженерные технологии IoT и искусственный интеллект, чтобы обеспечить надежную гарантию «умной домашней жизни». Следуйте за Charging Head Network ниже, чтобы узнать больше о том, что такое whole-house DC.

ВВЕДЕНИЕ В КОНТЕКСТЕ

Постоянный ток (DC) во всем доме — это электрическая система, которая использует постоянный ток в домах и зданиях. Концепция «постоянного тока во всем доме» была предложена в контексте того, что недостатки традиционных систем переменного тока становятся все более очевидными, а концепции низкого уровня выбросов углерода и защиты окружающей среды уделяется все больше внимания.

ТРАДИЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

В настоящее время наиболее распространенной системой электроснабжения в мире является система переменного тока. Система переменного тока — это система передачи и распределения электроэнергии, работающая на основе изменений в токе, вызванных взаимодействием электрических и магнитных полей. Вот основные этапы работы системы переменного тока:

Генератор: Начальной точкой энергосистемы является генератор. Генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. Основной принцип заключается в создании индуцированной электродвижущей силы путем разрезания проводов вращающимся магнитным полем. В энергосистемах переменного тока обычно используются синхронные генераторы, роторы которых приводятся в движение механической энергией (например, водой, газом, паром и т. д.) для создания вращающегося магнитного поля.

Генерация переменного тока: Вращающееся магнитное поле в генераторе вызывает изменения в индуцированной электродвижущей силе в электрических проводниках, тем самым генерируя переменный ток. Частота переменного тока обычно составляет 50 Гц или 60 Гц в секунду, в зависимости от стандартов энергосистемы в разных регионах.

Трансформатор повышающий: Переменный ток проходит через трансформаторы в линиях электропередачи. Трансформатор — это устройство, которое использует принцип электромагнитной индукции для изменения напряжения электрического тока без изменения его частоты. В процессе передачи электроэнергии переменный ток высокого напряжения легче передавать на большие расстояния, поскольку он снижает потери энергии, вызванные сопротивлением.

Передача и распределение: Высоковольтный переменный ток передается в различные места по линиям электропередачи, а затем понижается через трансформаторы для удовлетворения потребностей различных применений. Такие системы передачи и распределения позволяют эффективно передавать и использовать электрическую энергию между различными применениями и местоположениями.

Применение переменного тока: На стороне конечного пользователя переменный ток подается в дома, предприятия и промышленные объекты. В этих местах переменный ток используется для питания разнообразного оборудования, включая освещение, электронагреватели, электродвигатели, электронное оборудование и многое другое.

Вообще говоря, системы переменного тока стали мейнстримом в конце прошлого века из-за многих преимуществ, таких как стабильные и управляемые системы переменного тока и меньшие потери мощности на линиях. Однако с развитием науки и техники проблема баланса угла мощности систем переменного тока стала острой. Развитие систем питания привело к последовательной разработке многих силовых устройств, таких как выпрямители (преобразующие переменный ток в постоянный) и инверторы (преобразующие постоянный ток в переменный). рожденный. Технология управления преобразовательными вентилями также вступила в очень четкую стадию, и скорость отключения постоянного тока не меньше, чем у автоматических выключателей переменного тока.

Благодаря этому многие недостатки системы постоянного тока постепенно исчезают, и создается техническая основа для постоянного тока во всем доме.

EЭКОЛОГИЧНАЯ И НИЗКОУГЛЕРОДНАЯ КОНЦЕПЦИЯ

В последние годы, с появлением глобальных климатических проблем, особенно парникового эффекта, вопросы защиты окружающей среды стали привлекать все больше внимания. Поскольку система постоянного тока для всего дома лучше совместима с системами возобновляемой энергии, она имеет очень выдающиеся преимущества в энергосбережении и сокращении выбросов. Поэтому она привлекает все больше внимания.

Кроме того, система постоянного тока позволяет сэкономить много компонентов и материалов благодаря своей структуре цепи «прямой-прямой», а также полностью соответствует концепции «низкоуглеродной и экологически чистой».

КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТА В ЦЕЛЯХ ДОМА

Основой для применения DC всего дома является применение и продвижение интеллекта всего дома. Другими словами, внутреннее применение систем DC в основном основано на интеллекте, и это важное средство для расширения возможностей «интеллекта всего дома».

Умный дом относится к подключению различных домашних устройств, приборов и систем с помощью передовых технологий и интеллектуальных систем для достижения централизованного управления, автоматизации и удаленного мониторинга, тем самым повышая удобство, комфорт и комфорт домашней жизни. Безопасность и энергоэффективность.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ

Принципы внедрения интеллектуальных систем для всего дома включают множество ключевых аспектов, включая сенсорную технологию, интеллектуальные устройства, сетевые коммуникации, интеллектуальные алгоритмы и системы управления, пользовательские интерфейсы, безопасность и защиту конфиденциальности, а также обновления и обслуживание программного обеспечения. Эти аспекты подробно обсуждаются ниже.

Сенсорная технология

Основой интеллектуальной системы для всего дома является ряд датчиков, используемых для мониторинга домашней среды в режиме реального времени. Датчики окружающей среды включают датчики температуры, влажности, освещенности и качества воздуха для определения условий в помещении. Датчики движения и магнитные датчики дверей и окон используются для обнаружения движения человека и состояния дверей и окон, предоставляя основные данные для безопасности и автоматизации. Датчики дыма и газа используются для мониторинга пожаров и вредных газов для повышения безопасности дома.

Умное устройство

Различные интеллектуальные устройства формируют ядро ​​интеллектуальной системы всего дома. Интеллектуальное освещение, бытовая техника, дверные замки и камеры — все это имеет функции, которыми можно управлять удаленно через Интернет. Эти устройства подключены к единой сети с помощью беспроводных коммуникационных технологий (таких как Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), что позволяет пользователям контролировать и контролировать домашние устройства через Интернет в любое время и в любом месте.

Телекоммуникации

Устройства интеллектуальной системы всего дома соединены через Интернет, образуя интеллектуальную экосистему. Технология сетевой связи гарантирует бесперебойную совместную работу устройств, обеспечивая при этом удобство удаленного управления. С помощью облачных сервисов пользователи могут удаленно получать доступ к домашним системам для мониторинга и удаленного управления состоянием устройств.

Интеллектуальные алгоритмы и системы управления

Используя искусственный интеллект и алгоритмы машинного обучения, интеллектуальная система всего дома может интеллектуально анализировать и обрабатывать данные, собранные датчиками. Эти алгоритмы позволяют системе изучать привычки пользователя, автоматически корректировать рабочее состояние устройства и достигать интеллектуального принятия решений и управления. Настройка запланированных задач и условий запуска позволяет системе автоматически выполнять задачи в определенных ситуациях и повышать уровень автоматизации системы.

Пользовательский интерфейс

Чтобы пользователи могли более удобно управлять интеллектуальной системой всего дома, предусмотрены различные пользовательские интерфейсы, включая мобильные приложения, планшеты или компьютерные интерфейсы. С помощью этих интерфейсов пользователи могут удобно управлять и контролировать домашние устройства удаленно. Кроме того, голосовое управление позволяет пользователям управлять интеллектуальными устройствами с помощью голосовых команд через приложение голосовых помощников.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЦОД ДЛЯ ВСЕГО ДОМА

Установка систем постоянного тока в домах имеет множество преимуществ, которые можно свести к трем аспектам: высокая эффективность передачи энергии, высокая степень интеграции возобновляемых источников энергии и высокая совместимость оборудования.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Прежде всего, в цепях внутри помещений часто используется низковольтное силовое оборудование, а постоянный ток не требует частой трансформации напряжения. Сокращение использования трансформаторов может эффективно снизить потери энергии.

Во-вторых, потери в проводах и проводниках при передаче постоянного тока относительно невелики. Поскольку потери сопротивления постоянного тока не меняются с направлением тока, их можно контролировать и снижать более эффективно. Это позволяет постоянному току демонстрировать более высокую энергоэффективность в некоторых конкретных сценариях, таких как передача электроэнергии на короткие расстояния и локальные системы электроснабжения.

Наконец, с развитием технологий были внедрены некоторые новые электронные преобразователи и технологии модуляции для повышения энергоэффективности систем постоянного тока. Эффективные электронные преобразователи могут снизить потери преобразования энергии и дополнительно повысить общую энергоэффективность систем питания постоянного тока.

ИНТЕГРАЦИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

В интеллектуальной системе всего дома возобновляемая энергия также будет введена и преобразована в электрическую. Это может не только реализовать концепцию защиты окружающей среды, но и полностью использовать структуру и пространство дома для обеспечения энергоснабжения. В отличие от этого, системы постоянного тока легче интегрировать с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия и энергия ветра.

СОВМЕСТИМОСТЬ УСТРОЙСТВ

Система постоянного тока имеет лучшую совместимость с внутренним электрооборудованием. В настоящее время многие виды оборудования, такие как светодиодные светильники, кондиционеры и т. д., сами являются приводами постоянного тока. Это означает, что системы постоянного тока легче поддаются интеллектуальному контролю и управлению. Благодаря передовым электронным технологиям работа оборудования постоянного тока может контролироваться точнее, и может быть достигнуто интеллектуальное управление энергией.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Многочисленные преимущества системы постоянного тока, упомянутые выше, могут быть идеально отражены только в некоторых конкретных областях. Эти области являются внутренней средой, поэтому система постоянного тока для всего дома может блистать в современных внутренних помещениях.

ЖИЛОЕ ЗДАНИЕ

В жилых зданиях системы постоянного тока для всего дома могут обеспечить эффективную энергию для многих аспектов электрооборудования. Системы освещения являются важной областью применения. Светодиодные системы освещения, работающие на постоянном токе, могут сократить потери на преобразование энергии и повысить энергоэффективность.

Кроме того, постоянный ток можно использовать для питания домашних электронных устройств, таких как компьютеры, зарядные устройства для мобильных телефонов и т. д. Эти устройства сами по себе являются устройствами постоянного тока без дополнительных этапов преобразования энергии.

КОММЕРЧЕСКОЕ ЗДАНИЕ

Офисы и коммерческие помещения в коммерческих зданиях также могут выиграть от использования систем постоянного тока для всего дома. Источники постоянного тока для офисного оборудования и систем освещения помогают повысить энергоэффективность и сократить потери энергии.

Некоторые коммерческие приборы и оборудование, особенно те, которым требуется питание от постоянного тока, также могут работать более эффективно, тем самым повышая общую энергоэффективность коммерческих зданий.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ

В промышленной сфере системы постоянного тока для всего дома могут применяться для оборудования производственной линии и электрических мастерских. Некоторое промышленное оборудование использует постоянный ток. Использование постоянного тока может повысить энергоэффективность и сократить потери энергии. Это особенно очевидно при использовании электроинструментов и оборудования мастерской.

СИСТЕМЫ ЗАРЯДКИ И ХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

В сфере транспорта системы постоянного тока могут использоваться для зарядки электромобилей с целью повышения эффективности зарядки. Кроме того, системы постоянного тока для всего дома могут быть также интегрированы в системы хранения энергии аккумуляторов, чтобы предоставить домохозяйствам эффективные решения для хранения энергии и еще больше повысить энергоэффективность.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОММУНИКАЦИИ

В области информационных технологий и коммуникаций центры обработки данных и базовые станции связи являются идеальными сценариями применения для систем постоянного тока для всего дома. Поскольку многие устройства и серверы в центрах обработки данных используют питание постоянного тока, системы питания постоянного тока помогают повысить производительность всего центра обработки данных. Аналогично, базовые станции связи и оборудование также могут использовать питание постоянного тока для повышения энергоэффективности системы и снижения зависимости от традиционных систем питания.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ВСЕГО ДОМА

Итак, как устроена система постоянного тока для всего дома? Подводя итог, можно сказать, что система постоянного тока для всего дома может быть разделена на четыре части: источник генерации постоянного тока, система хранения дополнительной энергии, система распределения постоянного тока и дополнительное электрооборудование.

DC ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

В системе постоянного тока отправной точкой является источник питания постоянного тока. В отличие от традиционной системы переменного тока, источник питания постоянного тока для всего дома обычно не полностью полагается на инвертор для преобразования переменного тока в постоянный, а выбирает внешнюю возобновляемую энергию. В качестве единственного или основного источника энергии.

Например, слой солнечных панелей будет уложен на внешнюю стену здания. Свет будет преобразован в постоянный ток панелями, а затем сохранен в системе распределения постоянного тока или напрямую передан в конечное оборудование; его также можно установить на внешней стене здания или комнаты. Постройте сверху небольшую ветряную турбину и преобразуйте ее в постоянный ток. Ветровая и солнечная энергия в настоящее время являются более распространенными источниками постоянного тока. В будущем могут появиться и другие, но все они требуют преобразователей для преобразования их в постоянный ток.

DC СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

В общем, мощность постоянного тока, вырабатываемая источниками постоянного тока, не будет напрямую передаваться на конечное оборудование, а будет храниться в системе хранения энергии постоянного тока. Когда оборудованию понадобится электричество, ток будет высвобождаться из системы хранения энергии постоянного тока. Обеспечивать питание в помещении.

Система хранения энергии постоянного тока подобна резервуару, который принимает электрическую энергию, преобразованную из источника питания постоянного тока, и непрерывно поставляет электрическую энергию на конечное оборудование. Стоит отметить, что поскольку передача постоянного тока осуществляется между источником питания постоянного тока и системой хранения энергии постоянного тока, она может сократить использование инверторов и многих устройств, что не только снижает стоимость проектирования схемы, но и повышает стабильность системы.

Таким образом, система накопления энергии постоянного тока для всего дома ближе к модулю зарядки постоянного тока новых транспортных средств, чем традиционная «система солнечной энергии, связанная с постоянным током».

Как показано на рисунке выше, традиционная «система постоянного тока, связанная с солнечными батареями» должна передавать ток в электросеть, поэтому она имеет дополнительные модули солнечных инверторов, в то время как «система постоянного тока, связанная с солнечными батареями» с постоянным током для всего дома не требует инвертора и усилителя. Трансформаторы и другие устройства, высокая эффективность и энергия.

DC СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Сердцем системы постоянного тока для всего дома является система распределения постоянного тока, которая играет важную роль в доме, здании или другом объекте. Эта система отвечает за распределение электроэнергии от источника к различным оконечным устройствам, обеспечивая электроснабжение всех частей дома.

ЭФФЕКТ

Распределение энергии: Система распределения постоянного тока отвечает за распределение электроэнергии от источников энергии (таких как солнечные панели, системы хранения энергии и т. д.) к различному электрооборудованию в доме, включая освещение, бытовую технику, электронное оборудование и т. д.

Повышение энергоэффективности: благодаря распределению постоянного тока потери преобразования энергии могут быть снижены, тем самым повышая энергоэффективность всей системы. Особенно при интеграции с оборудованием постоянного тока и возобновляемыми источниками энергии электрическая энергия может использоваться более эффективно.

Поддержка устройств постоянного тока: одним из ключевых моментов в системе постоянного тока для всего дома является поддержка питания устройств постоянного тока, что позволяет избежать потерь энергии при преобразовании переменного тока в постоянный.

СОСТАВЛЯТЬ

Панель распределения постоянного тока: Панель распределения постоянного тока является ключевым устройством, которое распределяет электроэнергию от солнечных панелей и систем хранения энергии по различным цепям и устройствам в доме. Она включает в себя такие компоненты, как выключатели постоянного тока и стабилизаторы напряжения, чтобы обеспечить стабильное и надежное распределение электроэнергии.

Интеллектуальная система управления: Для достижения интеллектуального управления и контроля энергии, системы постоянного тока для всего дома обычно оснащаются интеллектуальными системами управления. Это может включать такие функции, как мониторинг энергии, дистанционное управление и автоматическая настройка сценариев для улучшения общей производительности системы.

Розетки и выключатели постоянного тока: Для совместимости с оборудованием постоянного тока розетки и выключатели в вашем доме должны быть спроектированы с подключением постоянного тока. Эти розетки и выключатели могут использоваться с оборудованием постоянного тока, обеспечивая при этом безопасность и удобство.

DC ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Существует так много внутреннего оборудования постоянного тока, что перечислить его все здесь невозможно, а можно только приблизительно классифицировать. Перед этим нам нужно сначала понять, какое оборудование требует переменного тока, а какое постоянного тока. Вообще говоря, мощные электроприборы требуют более высокого напряжения и оснащены двигателями с высокой нагрузкой. Такие электроприборы работают от переменного тока, например, холодильники, старые кондиционеры, стиральные машины, вытяжки и т. д.

Также существует некоторое электрооборудование, которому не требуется мощный двигатель, а прецизионные интегральные схемы могут работать только при среднем и низком напряжении и использовать источник питания постоянного тока, например, телевизоры, компьютеры и магнитофоны.

Конечно, приведенное выше различие не является исчерпывающим. В настоящее время многие мощные приборы могут также работать от постоянного тока. Например, появились кондиционеры с переменной частотой постоянного тока, использующие двигатели постоянного тока с лучшими бесшумными эффектами и большей экономией энергии. Вообще говоря, ключ к тому, является ли электрооборудование переменным или постоянным, зависит от внутренней структуры устройства.

PПРАКТИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ ЦЕЛОГО ДОМА DC

Вот несколько случаев «Whole House DC» со всего мира. Можно обнаружить, что эти случаи в основном являются низкоуглеродными и экологически чистыми решениями, что показывает, что основной движущей силой «Whole House DC» по-прежнему является концепция защиты окружающей среды, а интеллектуальным системам DC еще предстоит долгий путь развития.

Дом с нулевым уровнем выбросов в Швеции

Проект нового энергетического строительства в демонстрационной зоне Чжунгуаньцунь

Проект нового энергетического здания Чжунгуаньцунь — это демонстрационный проект, продвигаемый правительством района Чаоян в Пекине, Китай, направленный на продвижение экологичных зданий и использование возобновляемой энергии. В этом проекте некоторые здания используют системы постоянного тока для всего дома, которые сочетаются с солнечными панелями и системами хранения энергии для реализации подачи постоянного тока. Эта попытка направлена ​​на снижение воздействия здания на окружающую среду и повышение энергоэффективности путем интеграции новой энергии и постоянного тока.

Проект устойчивого энергоснабжения жилого фонда для выставки Dubai Expo 2020, ОАЭ

На выставке 2020 года в Дубае несколько проектов продемонстрировали дома с устойчивой энергией, использующие возобновляемую энергию и системы постоянного тока для всего дома. Эти проекты направлены на повышение энергоэффективности за счет инновационных энергетических решений.

Экспериментальный проект микросети постоянного тока в Японии

В Японии некоторые экспериментальные проекты микросетей начали внедрять системы постоянного тока для всего дома. Эти системы питаются от солнечной и ветровой энергии, одновременно реализуя питание постоянного тока для приборов и оборудования в доме.

Дом Энергетического Хаба

Проект, являющийся результатом сотрудничества между Лондонским университетом South Bank и Национальной физической лабораторией Великобритании, направлен на создание дома с нулевым потреблением энергии. В доме используется постоянный ток в сочетании с солнечными фотоэлектрическими системами и системами хранения энергии для эффективного использования энергии.

RАССОЦИАЦИИ ОТРАСЛИ ЭЛЕВАНТ

Технология интеллекта всего дома была представлена ​​вам ранее. Фактически, эта технология поддерживается некоторыми отраслевыми ассоциациями. Charging Head Network подсчитала соответствующие ассоциации в отрасли. Здесь мы представим вам ассоциации, связанные с DC всего дома.

ЗАРЯЖАТЬ 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), китайское название — «Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association». Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (именуемая Terminal Fast Charging Industry Association) была основана в 2021 году. Технология быстрой зарядки терминалов является ключевой возможностью, которая стимулирует широкомасштабное применение нового поколения электронной информационной индустрии (включая 5G и искусственный интеллект). В рамках глобальной тенденции развития углеродной нейтральности быстрая зарядка терминалов помогает сократить электронные отходы и энергетические отходы и добиться зеленой защиты окружающей среды. и устойчивого развития отрасли, обеспечивая более безопасный и надежный опыт зарядки для сотен миллионов потребителей.

Чтобы ускорить стандартизацию и индустриализацию технологии быстрой зарядки терминалов, Академия информационных и коммуникационных технологий, Huawei, OPPO, vivo и Xiaomi взяли на себя инициативу по запуску совместных усилий со всеми сторонами в цепочке индустрии быстрой зарядки терминалов, такими как внутренние комплектные машины, чипы, инструменты, зарядные устройства и аксессуары. Подготовка начнется в начале 2021 года. Создание ассоциации поможет сформировать сообщество интересов в цепочке индустрии, создать промышленную базу для проектирования, исследований и разработок, производства, тестирования и сертификации быстрой зарядки терминалов, стимулировать разработку основных электронных компонентов, высококачественных общих чипов, ключевых базовых материалов и других областей, а также стремиться к созданию терминалов мирового класса. Инновационные промышленные кластеры Kuaihong имеют жизненно важное значение.

FCA в основном продвигает стандарт UFCS. Полное название UFCS — Universal Fast Charging Specification, а его китайское название — Fusion Fast Charging Standard. Это новое поколение интегрированной быстрой зарядки, возглавляемое Академией информационных и коммуникационных технологий, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi и совместными усилиями многих компаний-производителей терминалов, чипов и отраслевых партнеров, таких как Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology и Angbao Electronics. протокол. Соглашение направлено на формулирование интегрированных стандартов быстрой зарядки для мобильных терминалов, решение проблемы несовместимости взаимной быстрой зарядки и создание быстрой, безопасной и совместимой среды зарядки для конечных пользователей.

В настоящее время UFCS провела вторую конференцию по тестированию UFCS, на которой были завершены «Предварительное тестирование функции соответствия предприятия-участника» и «Тест совместимости с производителем терминалов». Благодаря тестированию и обмену резюме мы одновременно объединяем теорию и практику, стремясь сломать ситуацию несовместимости быстрой зарядки, совместно содействовать здоровому развитию быстрой зарядки терминалов и работать со многими высококачественными поставщиками и поставщиками услуг в отраслевой цепочке для совместного продвижения стандартов технологии быстрой зарядки. Прогресс индустриализации UFCS.

USB-IF

В 1994 году международная организация по стандартизации, созданная Intel и Microsoft, именуемая «USB-IF» (полное название: USB Implementers Forum), является некоммерческой организацией, основанной группой компаний, которые разработали спецификацию универсальной последовательной шины. USB-IF был создан для предоставления организации поддержки и форума для разработки и внедрения технологии универсальной последовательной шины. Форум содействует разработке высококачественных совместимых периферийных устройств USB и пропагандирует преимущества USB и качество продукции, проходящей испытания на соответствиенг.

Технология, запущенная USB-IF USB в настоящее время имеет несколько версий технических спецификаций. Последняя версия технической спецификации — USB4 2.0. Максимальная скорость этого технического стандарта была увеличена до 80 Гбит/с. Он принимает новую архитектуру данных, стандарт быстрой зарядки USB PD, интерфейс USB Type-C и стандарты кабелей также будут обновлены одновременно.

ДПК

Полное название WPC — Wireless Power Consortium, а его китайское название — «Wireless Power Consortium». Он был основан 17 декабря 2008 года. Это первая в мире организация по стандартизации, которая продвигает технологию беспроводной зарядки. По состоянию на май 2023 года в WPC насчитывается 315 членов. Члены альянса сотрудничают с общей целью: добиться полной совместимости всех беспроводных зарядных устройств и беспроводных источников питания по всему миру. С этой целью они сформулировали множество спецификаций для технологии беспроводной быстрой зарядки.

По мере того, как технология беспроводной зарядки продолжает развиваться, сфера ее применения расширилась от потребительских портативных устройств до многих новых областей, таких как ноутбуки, планшеты, дроны, роботы, Интернет транспортных средств и интеллектуальные беспроводные кухни. WPC разработала и поддерживает ряд стандартов для различных приложений беспроводной зарядки, включая:

Стандарт Qi для смартфонов и других портативных мобильных устройств.

Стандарт беспроводной зарядки кухонной техники Ki поддерживает мощность зарядки до 2200 Вт.

Стандарт легких электромобилей (LEV) делает беспроводную зарядку легких электромобилей, таких как электровелосипеды и скутеры, дома и в дороге более быстрой, безопасной, интеллектуальной и удобной.

Промышленный стандарт беспроводной зарядки для безопасной и удобной беспроводной передачи энергии для зарядки роботов, автоматически управляемых транспортных средств, дронов и другого промышленного автоматизированного оборудования.

В настоящее время на рынке представлено более 9000 сертифицированных по стандарту Qi беспроводных зарядных устройств. WPC проверяет безопасность, совместимость и пригодность продуктов через свою сеть независимых авторизованных испытательных лабораторий по всему миру.

КОММУНИКАЦИЯ

КСА

Connectivity Standards Alliance (CSA) — организация, которая разрабатывает, сертифицирует и продвигает стандарты «умного дома» Matter. Ее предшественником является Zigbee Alliance, основанный в 2002 году. В октябре 2022 года число компаний-членов альянса достигнет более 200.

CSA предоставляет стандарты, инструменты и сертификацию для новаторов IoT, чтобы сделать Интернет вещей более доступным, безопасным и удобным1. Организация занимается определением и повышением осведомленности отрасли и общей разработкой лучших практик безопасности для облачных вычислений и цифровых технологий следующего поколения. CSA-IoT объединяет ведущие мировые компании для создания и продвижения общих открытых стандартов, таких как Matter, Zigbee, IP и т. д., а также стандартов в таких областях, как безопасность продуктов, конфиденциальность данных, интеллектуальный контроль доступа и многое другое.

Zigbee — это стандарт подключения IoT, запущенный CSA Alliance. Это протокол беспроводной связи, разработанный для приложений Wireless Sensor Network (WSN) и Internet of Things (IoT). Он использует стандарт IEEE 802.15.4, работает в диапазоне частот 2,4 ГГц и фокусируется на низком энергопотреблении, низкой сложности и связи на малых расстояниях. Продвигаемый CSA Alliance, протокол широко используется в умных домах, промышленной автоматизации, здравоохранении и других областях.

Одной из целей разработки Zigbee является поддержка надежной связи между большим количеством устройств при сохранении низкого уровня энергопотребления. Он подходит для устройств, которые должны работать в течение длительного времени и полагаться на питание от батареи, например, сенсорных узлов. Протокол имеет различные топологии, включая звезду, сетку и кластерное дерево, что делает его адаптируемым к сетям разных размеров и потребностей.

Устройства Zigbee могут автоматически формировать самоорганизующиеся сети, являются гибкими и адаптивными, а также могут динамически адаптироваться к изменениям в топологии сети, таким как добавление или удаление устройств. Это упрощает развертывание и поддержку Zigbee в практических приложениях. В целом, Zigbee, как открытый стандартный протокол беспроводной связи, обеспечивает надежное решение для подключения и управления различными устройствами IoT.

Bluetooth-сигнал тревоги

В 1996 году Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM и Intel планировали создать отраслевую ассоциацию. Эта организация называлась «Bluetooth Technology Alliance», именуемая «Bluetooth SIG». Они совместно разработали технологию беспроводной связи ближнего действия. Команда разработчиков надеялась, что эта технология беспроводной связи сможет координировать и объединять работу в различных промышленных областях, как Bluetooth King. Поэтому эта технология была названа Bluetooth.

Bluetooth (технология Bluetooth) — это стандарт беспроводной связи малого радиуса действия с низким энергопотреблением, подходящий для подключения различных устройств и передачи данных, с простым сопряжением, многоточечным подключением и базовыми функциями безопасности.

Bluetooth (технология Bluetooth) обеспечивает беспроводное соединение устройств в доме и является важной частью технологии беспроводной связи.

АССОЦИАЦИЯ SPARKLINK

22 сентября 2020 года была официально создана Ассоциация Sparklink. Альянс Spark — это отраслевой альянс, приверженный глобализации. Его цель — продвигать инновации и промышленную экологию нового поколения беспроводной технологии связи малого радиуса действия SparkLink, а также осуществлять быстроразвивающиеся новые сценарии применения, такие как интеллектуальные автомобили, интеллектуальные дома, интеллектуальные терминалы и интеллектуальное производство, и удовлетворять потребности в экстремальных требованиях к производительности. В настоящее время ассоциация насчитывает более 140 членов.

Технология беспроводной связи ближнего действия, продвигаемая Ассоциацией Sparklink, называется SparkLink, а ее китайское название — Star Flash. Технические характеристики — сверхнизкая задержка и сверхвысокая надежность. Опираясь на сверхкороткую структуру кадра, кодек Polar и механизм повторной передачи HARQ. SparkLink может достичь задержки 20,833 микросекунд и надежности 99,999%.

WI-FЯ АЛЬЯНС

Wi-Fi Alliance — это международная организация, состоящая из ряда технологических компаний, которая стремится продвигать и продвигать разработку, инновации и стандартизацию технологий беспроводных сетей. Организация была основана в 1999 году. Ее главная цель — гарантировать, что устройства Wi-Fi, производимые разными производителями, совместимы друг с другом, тем самым способствуя популярности и использованию беспроводных сетей.

Технология Wi-Fi (Wireless Fidelity) — это технология, в основном продвигаемая Wi-Fi Alliance. Как технология беспроводной локальной сети, она используется для передачи данных и связи между электронными устройствами посредством беспроводных сигналов. Она позволяет устройствам (таким как компьютеры, смартфоны, планшеты, устройства для умного дома и т. д.) обмениваться данными в ограниченном диапазоне без необходимости физического соединения.

Технология Wi-Fi использует радиоволны для установления соединений между устройствами. Эта беспроводная природа устраняет необходимость в физических соединениях, позволяя устройствам свободно перемещаться в пределах диапазона, сохраняя при этом сетевое подключение. Технология Wi-Fi использует различные диапазоны частот для передачи данных. Наиболее часто используемые диапазоны частот включают 2,4 ГГц и 5 ГГц. Эти диапазоны частот разделены на несколько каналов, в которых устройства могут общаться.

Скорость технологии Wi-Fi зависит от стандарта и частотного диапазона. С непрерывным развитием технологий скорость Wi-Fi постепенно увеличивалась от самых ранних сотен Кбит/с (килобит в секунду) до современных нескольких Гбит/с (гигабит в секунду). Различные стандарты Wi-Fi (такие как 802.11n, 802.11ac, 802.11ax и т. д.) поддерживают разные максимальные скорости передачи. Кроме того, передача данных защищена с помощью шифрования и протоколов безопасности. Среди них WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) и WPA3 являются распространенными стандартами шифрования, используемыми для защиты сетей Wi-Fi от несанкционированного доступа и кражи данных.

SСТАНДАРТИЗАЦИЯ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

Основным препятствием в развитии систем постоянного тока для всего дома является отсутствие единых стандартов и строительных норм на глобальном уровне. Традиционные электрические системы зданий обычно работают на переменном токе, поэтому системы постоянного тока для всего дома требуют нового набора стандартов в проектировании, установке и эксплуатации.

Отсутствие стандартизации может привести к несовместимости между различными системами, повысить сложность выбора и замены оборудования, а также может помешать масштабированию рынка и популяризации. Отсутствие адаптации к строительным нормам также является проблемой, поскольку строительная отрасль часто основана на традиционных конструкциях переменного тока. Поэтому внедрение системы постоянного тока для всего дома может потребовать корректировки и переопределения строительных норм, что потребует времени и согласованных усилий.

EЭКОНОМИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ И ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

Развертывание системы постоянного тока для всего дома может потребовать более высоких первоначальных затрат, включая более современное оборудование постоянного тока, системы хранения энергии из аккумуляторов и адаптированные к постоянному току приборы. Эти дополнительные затраты могут быть одной из причин, по которой многие потребители и застройщики не решаются внедрять системы постоянного тока для всего дома.

Кроме того, традиционное оборудование и инфраструктура переменного тока настолько развиты и широко распространены, что переход на систему постоянного тока для всего дома требует масштабного преобразования технологий, которое включает в себя перепроектирование электрической схемы, замену оборудования и обучение персонала. Этот переход может потребовать дополнительных инвестиций и затрат на рабочую силу для существующих зданий и инфраструктуры, ограничивая скорость, с которой могут быть развернуты системы постоянного тока для всего дома.

DСОВМЕСТИМОСТЬ УСТРОЙСТВ И ДОСТУП К РЫНКУ

Системы постоянного тока для всего дома должны быть совместимы с большим количеством устройств на рынке, чтобы гарантировать бесперебойную работу различных приборов, освещения и других устройств в доме. В настоящее время многие устройства на рынке по-прежнему работают на переменном токе, и продвижение систем постоянного тока для всего дома требует сотрудничества с производителями и поставщиками для продвижения большего количества устройств, совместимых с постоянным током, на рынок.

Также необходимо работать с поставщиками энергии и электрическими сетями для обеспечения эффективной интеграции возобновляемой энергии и взаимосвязи с традиционными сетями. Вопросы совместимости оборудования и доступа к рынку могут повлиять на широкое применение систем постоянного тока для всего дома, требуя большего консенсуса и сотрудничества в отраслевой цепочке.

SМАРКЕТИНГ И УСТОЙЧИВОСТЬ

Одним из будущих направлений развития систем постоянного тока для всего дома является уделение большего внимания интеллекту и устойчивости. Интегрируя интеллектуальные системы управления, системы постоянного тока для всего дома могут более точно контролировать и управлять потреблением энергии, позволяя настраивать стратегии управления энергией. Это означает, что система может динамически подстраиваться под спрос домохозяйств, цены на электроэнергию и доступность возобновляемой энергии для максимизации энергоэффективности и снижения затрат на энергию.

В то же время, устойчивое направление развития систем постоянного тока для всего дома предполагает интеграцию более широких возобновляемых источников энергии, включая солнечную энергию, энергию ветра и т. д., а также более эффективные технологии хранения энергии. Это поможет построить более экологичную, умную и устойчивую домашнюю систему электропитания и будет способствовать будущему развитию систем постоянного тока для всего дома.

SСТАНДАРТИЗАЦИЯ И ПРОМЫШЛЕННОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Для содействия более широкому применению систем постоянного тока для всего дома, другим направлением развития является укрепление стандартизации и промышленного сотрудничества. Установление глобальных единых стандартов и спецификаций может снизить затраты на проектирование и внедрение системы, улучшить совместимость оборудования и тем самым способствовать расширению рынка.

Кроме того, промышленное сотрудничество также является ключевым фактором в содействии развитию систем постоянного тока для всего дома. Участники всех аспектов, включая строителей, инженеров-электриков, производителей оборудования и поставщиков энергии, должны работать вместе, чтобы сформировать полноценную промышленную экосистему. Это помогает решить проблемы совместимости устройств, улучшить стабильность системы и стимулировать технологические инновации. Ожидается, что благодаря стандартизации и промышленному сотрудничеству системы постоянного тока для всего дома будут более плавно интегрированы в основные здания и энергосистемы и получат более широкое применение.

SРЕЗЮМЕ

Система постоянного тока для всего дома — это новая система распределения электроэнергии, которая, в отличие от традиционных систем переменного тока, подает питание постоянного тока на все здание, охватывая все — от освещения до электронного оборудования. Системы постоянного тока для всего дома предлагают некоторые уникальные преимущества по сравнению с традиционными системами с точки зрения энергоэффективности, интеграции возобновляемых источников энергии и совместимости оборудования. Во-первых, сокращая шаги, необходимые для преобразования энергии, системы постоянного тока для всего дома могут повысить энергоэффективность и сократить потери энергии. Во-вторых, питание постоянного тока легче интегрировать с оборудованием возобновляемых источников энергии, таким как солнечные панели, что обеспечивает более устойчивое решение для электропитания зданий. Кроме того, для многих устройств постоянного тока внедрение системы постоянного тока для всего дома может снизить потери при преобразовании энергии и увеличить производительность и срок службы оборудования.

Области применения систем постоянного тока для всего дома охватывают многие области, включая жилые здания, коммерческие здания, промышленные приложения, системы возобновляемой энергии, электротранспорт и т. д. В жилых зданиях системы постоянного тока для всего дома могут использоваться для эффективного питания освещения и приборов, повышая энергоэффективность дома. В коммерческих зданиях питание постоянного тока для офисного оборудования и систем освещения помогает снизить потребление энергии. В промышленном секторе системы постоянного тока для всего дома могут повышать энергоэффективность оборудования производственной линии. Среди систем возобновляемой энергии системы постоянного тока для всего дома легче интегрировать с таким оборудованием, как солнечная и ветровая энергия. В области электротранспорта системы распределения постоянного тока могут использоваться для зарядки электромобилей для повышения эффективности зарядки. Продолжающееся расширение этих областей применения указывает на то, что системы постоянного тока для всего дома станут жизнеспособным и эффективным вариантом в зданиях и электрических системах в будущем.

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