PREDHOVOR
Ľudia prešli dlhú cestu od objavenia elektriny až po jej široké používanie ako „elektrina“ a „elektrická energia“. Jedným z najvýraznejších je „spor o trasu“ medzi striedavým a jednosmerným prúdom. Protagonistami sú dvaja súčasní géniovia, Edison a Tesla. Zaujímavé však je, že z pohľadu stále nových ľudí v 21. storočí nie je táto „debata“ úplne vyhraná ani prehratá.

Hoci v súčasnosti všetko od zdrojov energie až po elektrické dopravné systémy v podstate využíva „striedavý prúd“, jednosmerný prúd je všadeprítomný v mnohých elektrických spotrebičoch a koncových zariadeniach. Najmä riešenie napájacieho systému „jednosmerný prúd pre celý dom“, ktoré v posledných rokoch uprednostňuje každý, kombinuje technológiu internetu vecí a umelú inteligenciu, aby poskytlo silnú záruku „inteligentného života v domácnosti“. Sledujte sieť Charging Head nižšie a dozviete sa viac o tom, čo je jednosmerný prúd pre celý dom.

ÚVODNÉ INFORMÁCIE

Jednosmerný prúd (DC) v domácnosti je elektrický systém, ktorý využíva jednosmerný prúd v domoch a budovách. Koncept „jednosmerného prúdu pre celý dom“ bol navrhnutý v kontexte toho, že nedostatky tradičných systémov striedavého prúdu sa stali čoraz zrejmejšími a konceptu nízkouhlíkovej energie a ochrany životného prostredia sa venuje čoraz väčšia pozornosť.

TRADČNÝ KLIMATIZÁCIA

V súčasnosti je najbežnejším energetickým systémom na svete systém striedavého prúdu. Systém striedavého prúdu je systém prenosu a distribúcie energie, ktorý funguje na základe zmien v toku prúdu spôsobených interakciou elektrických a magnetických polí. Tu sú hlavné kroky fungovania systému striedavého prúdu:

GenerátorVýchodiskovým bodom energetického systému je generátor. Generátor je zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu. Základným princípom je generovanie indukovanej elektromotorickej sily prerezávaním drôtov rotujúcim magnetickým poľom. V striedavých energetických systémoch sa zvyčajne používajú synchrónne generátory, ktorých rotory sú poháňané mechanickou energiou (ako je voda, plyn, para atď.) na generovanie rotujúceho magnetického poľa.

Generovanie striedavého prúduRotujúce magnetické pole v generátore spôsobuje zmeny indukovanej elektromotorickej sily v elektrických vodičoch, čím generuje striedavý prúd. Frekvencia striedavého prúdu je zvyčajne 50 Hz alebo 60 Hz za sekundu v závislosti od štandardov energetickej sústavy v rôznych regiónoch.

Zvyšovanie napätia transformátora: Striedavý prúd prechádza transformátormi v elektrických prenosových vedeniach. Transformátor je zariadenie, ktoré využíva princíp elektromagnetickej indukcie na zmenu napätia elektrického prúdu bez zmeny jeho frekvencie. V procese prenosu energie sa vysokonapäťový striedavý prúd ľahšie prenáša na dlhé vzdialenosti, pretože znižuje straty energie spôsobené odporom.

Prenos a distribúciaVysokonapäťový striedavý prúd sa prenáša na rôzne miesta prostredníctvom prenosových vedení a potom sa znižuje cez transformátory, aby sa splnili potreby rôznych použití. Takéto prenosové a distribučné systémy umožňujú efektívny prenos a využitie elektrickej energie medzi rôznymi použitiami a lokalitami.

Aplikácie striedavého prúduNa strane koncového používateľa sa striedavý prúd dodáva do domácností, firiem a priemyselných zariadení. Na týchto miestach sa striedavý prúd používa na pohon rôznych zariadení vrátane osvetlenia, elektrických ohrievačov, elektromotorov, elektronických zariadení a ďalších.

Vo všeobecnosti sa systémy striedavého prúdu stali bežnými koncom minulého storočia vďaka mnohým výhodám, ako sú stabilné a ovládateľné systémy striedavého prúdu a nižšie straty energie v sieťach. S pokrokom vedy a techniky sa však problém vyváženia výkonového uhla systémov striedavého prúdu stal akútnym. Vývoj energetických systémov viedol k postupnému vývoju mnohých energetických zariadení, ako sú usmerňovače (premieňajúce striedavý prúd na jednosmerný prúd) a meniče (premieňajúce jednosmerný prúd na striedavý prúd). Technológia riadenia meničových ventilov tiež vstúpila do veľmi jasnej fázy a rýchlosť vypínania jednosmerného prúdu nie je nižšia ako rýchlosť vypínania ističov striedavého prúdu.

Vďaka tomu sa mnohé nedostatky systému jednosmerného prúdu postupne odstraňujú a vytvára sa technický základ pre celodomový jednosmerný prúd.

EKONCEPT ŠETRNÝ K ŽIVOTNÉMU PROSTREDIU A NÍZKOUHLÍKOVÝ

V posledných rokoch, s objavením sa globálnych klimatických problémov, najmä skleníkového efektu, sa otázkam ochrany životného prostredia venuje čoraz väčšia pozornosť. Keďže celodomové jednosmerné vykurovanie je lepšie kompatibilné so systémami obnoviteľnej energie, má vynikajúce výhody v oblasti úspory energie a znižovania emisií. Preto sa mu venuje čoraz väčšia pozornosť.

Okrem toho, systém jednosmerného prúdu dokáže ušetriť veľa komponentov a materiálov vďaka svojej štruktúre obvodu „priamy-priamy“ a je tiež veľmi v súlade s konceptom „nízkouhlíkový a ekologický“.

KONCEPT CELODOMOVEJ INTELIGENCIE

Základom pre aplikáciu celodomového jednosmerného napájania je aplikácia a podpora celodomovej inteligencie. Inými slovami, vnútorná aplikácia jednosmerných systémov je v podstate založená na inteligencii a je dôležitým prostriedkom na posilnenie „celodomovej inteligencie“.

Inteligentná domácnosť sa vzťahuje na prepojenie rôznych domácich zariadení, spotrebičov a systémov prostredníctvom pokročilých technológií a inteligentných systémov s cieľom dosiahnuť centralizované riadenie, automatizáciu a diaľkové monitorovanie, čím sa zlepší pohodlie, komfort a komfort domáceho života. Bezpečnosť a energetická účinnosť.

ZÁKLADNÉ

Princípy implementácie inteligentných systémov pre celý dom zahŕňajú mnoho kľúčových aspektov vrátane senzorovej technológie, inteligentných zariadení, sieťovej komunikácie, inteligentných algoritmov a riadiacich systémov, používateľských rozhraní, bezpečnosti a ochrany súkromia a aktualizácií a údržby softvéru. Tieto aspekty sú podrobne rozobraté nižšie.

Technológia senzorov

Základom inteligentného systému pre celý dom je množstvo senzorov používaných na monitorovanie domáceho prostredia v reálnom čase. Medzi senzory prostredia patria senzory teploty, vlhkosti, svetla a kvality vzduchu na snímanie vnútorných podmienok. Snímače pohybu a magnetické senzory dverí a okien sa používajú na detekciu ľudského pohybu a stavu dverí a okien, čím poskytujú základné údaje pre bezpečnosť a automatizáciu. Snímače dymu a plynu sa používajú na monitorovanie požiarov a škodlivých plynov s cieľom zlepšiť bezpečnosť domácnosti.

Inteligentné zariadenie

Jadro inteligentného systému pre celý dom tvoria rôzne inteligentné zariadenia. Inteligentné osvetlenie, domáce spotrebiče, zámky dverí a kamery majú funkcie, ktoré je možné ovládať na diaľku cez internet. Tieto zariadenia sú pripojené k jednotnej sieti prostredníctvom bezdrôtových komunikačných technológií (ako sú Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), čo umožňuje používateľom ovládať a monitorovať domáce zariadenia cez internet kedykoľvek a kdekoľvek.

Telekomunikácie

Zariadenia inteligentného systému pre celý dom sú prepojené prostredníctvom internetu a vytvárajú inteligentný ekosystém. Technológia sieťovej komunikácie zabezpečuje bezproblémovú spoluprácu zariadení a zároveň poskytuje pohodlie diaľkového ovládania. Prostredníctvom cloudových služieb môžu používatelia vzdialene pristupovať k domácim systémom a monitorovať a diaľkovo ovládať stav zariadení.

Inteligentné algoritmy a riadiace systémy

Pomocou umelej inteligencie a algoritmov strojového učenia dokáže inteligentný systém pre celý dom inteligentne analyzovať a spracovávať údaje zhromaždené senzormi. Tieto algoritmy umožňujú systému učiť sa zvyky používateľa, automaticky upravovať prevádzkový stav zariadenia a dosahovať inteligentné rozhodovanie a riadenie. Nastavenie plánovaných úloh a spúšťacích podmienok umožňuje systému automaticky vykonávať úlohy v špecifických situáciách a zlepšiť úroveň automatizácie systému.

Používateľské rozhranie

Aby mohli používatelia pohodlnejšie ovládať inteligentný systém pre celý dom, je k dispozícii množstvo používateľských rozhraní vrátane mobilných aplikácií, tabletov alebo počítačových rozhraní. Prostredníctvom týchto rozhraní môžu používatelia pohodlne ovládať a monitorovať domáce zariadenia na diaľku. Okrem toho hlasové ovládanie umožňuje používateľom ovládať inteligentné zariadenia pomocou hlasových povelov prostredníctvom aplikácie hlasových asistentov.

VÝHODY CELODOMOVÉHO DC

Inštalácia systémov jednosmerného prúdu v domácnostiach má mnoho výhod, ktoré možno zhrnúť do troch aspektov: vysoká účinnosť prenosu energie, vysoká integrácia obnoviteľnej energie a vysoká kompatibilita zariadení.

EFEKTÍVNOSŤ

V prvom rade, vo vnútorných obvodoch majú použité výkonové zariadenia často nízke napätie a jednosmerný prúd nevyžaduje častú transformáciu napätia. Zníženie používania transformátorov môže účinne znížiť energetické straty.

Po druhé, straty vodičov a vodičov počas prenosu jednosmerného prúdu sú relatívne malé. Pretože straty odporu jednosmerného prúdu sa nemenia so smerom prúdu, možno ich efektívnejšie kontrolovať a znižovať. To umožňuje jednosmernému prúdu vykazovať vyššiu energetickú účinnosť v niektorých špecifických scenároch, ako je prenos energie na krátke vzdialenosti a lokálne systémy napájania.

Nakoniec, s rozvojom technológií boli zavedené niektoré nové elektronické meniče a modulačné technológie na zlepšenie energetickej účinnosti jednosmerných systémov. Účinné elektronické meniče môžu znížiť straty pri premene energie a ďalej zlepšiť celkovú energetickú účinnosť jednosmerných napájacích systémov.

INTEGRÁCIA OBNOVITEĽNEJ ENERGIE

V inteligentnom systéme pre celý dom sa zavedie aj obnoviteľná energia, ktorá sa premení na elektrickú energiu. To nielenže implementuje koncept ochrany životného prostredia, ale tiež plne využíva štruktúru a priestor domu na zabezpečenie dodávky energie. Naproti tomu systémy jednosmerného prúdu sa ľahšie integrujú s obnoviteľnými zdrojmi energie, ako je slnečná energia a veterná energia.

KOMPATIBILITA ZARIADENIA

Systém jednosmerného prúdu má lepšiu kompatibilitu s vnútornými elektrickými zariadeniami. V súčasnosti sú mnohé zariadenia, ako sú LED svetlá, klimatizácie atď., samy o sebe poháňané jednosmerným prúdom. To znamená, že systémy jednosmerného prúdu sa ľahšie ovládajú a spravujú inteligentne. Vďaka pokročilej elektronickej technológii je možné presnejšie riadiť prevádzku zariadení jednosmerného prúdu a dosiahnuť inteligentné riadenie energie.

OBLASTI POUŽITIA

Mnohé výhody práve spomenutého DC systému sa dajú dokonale prejaviť len v niektorých špecifických oblastiach. Týmito oblasťami je vnútorné prostredie, a preto môže celodomový DC systém zažiariť v dnešných vnútorných priestoroch.

OBYTNÁ BUDOVA

V obytných budovách môžu celodomové jednosmerné systémy poskytovať efektívnu energiu pre mnohé aspekty elektrických zariadení. Osvetľovacie systémy sú významnou oblasťou použitia. LED osvetľovacie systémy napájané jednosmerným prúdom môžu znížiť straty pri premene energie a zlepšiť energetickú účinnosť.

Okrem toho sa jednosmerný prúd môže použiť aj na napájanie domácich elektronických zariadení, ako sú počítače, nabíjačky mobilných telefónov atď. Tieto zariadenia sú samy o sebe jednosmernými zariadeniami bez ďalších krokov premeny energie.

OBCHODNÁ BUDOVA

Kancelárie a komerčné zariadenia v komerčných budovách môžu tiež profitovať z celodomových systémov jednosmerného napájania. Jednosmerné napájanie kancelárskych zariadení a osvetľovacích systémov pomáha zlepšiť energetickú účinnosť a znížiť plytvanie energiou.

Niektoré komerčné spotrebiče a zariadenia, najmä tie, ktoré vyžadujú jednosmerný prúd, môžu tiež pracovať efektívnejšie, čím sa zlepšuje celková energetická účinnosť komerčných budov.

PRIEMYSELNÉ APLIKÁCIE

V priemyselnej oblasti je možné celopodnikové jednosmerné systémy použiť na zariadenia výrobných liniek a elektrické dielne. Niektoré priemyselné zariadenia používajú jednosmerný prúd. Používanie jednosmerného prúdu môže zlepšiť energetickú účinnosť a znížiť plytvanie energiou. Toto je obzvlášť zrejmé pri používaní elektrického náradia a dielenského vybavenia.

SYSTÉMY NABÍJANIA A UKLADANIA ENERGIE ELEKTRICKÝCH VOZIDIEL

V oblasti dopravy sa systémy jednosmerného prúdu môžu používať na nabíjanie elektrických vozidiel, čím sa zlepšuje účinnosť nabíjania. Okrem toho sa celodomové systémy jednosmerného prúdu môžu integrovať aj do systémov na skladovanie energie v batériách, čím sa domácnostiam poskytnú efektívne riešenia na skladovanie energie a ďalej sa zlepší energetická účinnosť.

INFORMAČNÉ TECHNOLÓGIE A KOMUNIKÁCIE

V oblasti informačných technológií a komunikácií sú dátové centrá a komunikačné základňové stanice ideálnymi aplikačnými scenármi pre celopodnikové jednosmerné systémy. Keďže mnoho zariadení a serverov v dátových centrách používa jednosmerný prúd, systémy jednosmerného prúdu pomáhajú zlepšiť výkon celého dátového centra. Podobne aj komunikačné základňové stanice a zariadenia môžu používať jednosmerný prúd na zlepšenie energetickej účinnosti systému a zníženie závislosti od tradičných napájacích systémov.

KOMPONENTY CELODOMOVÉHO DC SYSTÉMU

Ako sa teda konštruuje celodomový jednosmerný systém? Stručne povedané, celodomový jednosmerný systém možno rozdeliť na štyri časti: zdroj jednosmerného prúdu, systém skladovania energie, systém distribúcie jednosmerného prúdu a elektrické zariadenia.

DC ZDROJ NAPÁJANIA

V systéme jednosmerného prúdu je východiskovým bodom zdroj jednosmerného prúdu. Na rozdiel od tradičného systému striedavého prúdu sa zdroj jednosmerného prúdu pre celý dom vo všeobecnosti nespolieha úplne na menič na premenu striedavého prúdu na jednosmerný prúd, ale ako jediný alebo primárny zdroj energie si vyberie externý obnoviteľný zdroj energie.

Napríklad, na vonkajšiu stenu budovy sa položí vrstva solárnych panelov. Svetlo sa panelmi premení na jednosmerný prúd a potom sa uloží do systému distribúcie jednosmerného prúdu alebo sa priamo prenesie do koncového zariadenia; môže sa tiež nainštalovať na vonkajšiu stenu budovy alebo miestnosti. Navrch postavte malú veternú turbínu a premeňte ju na jednosmerný prúd. Veterná energia a solárna energia sú v súčasnosti najbežnejšími zdrojmi jednosmerného prúdu. V budúcnosti sa môžu objaviť aj ďalšie, ale všetky vyžadujú meniče na ich premenu na jednosmerný prúd.

DC SYSTÉM UKLADANIA ENERGIE

Vo všeobecnosti sa jednosmerný prúd generovaný zdrojmi jednosmerného prúdu neprenáša priamo do koncového zariadenia, ale ukladá sa v systéme akumulácie jednosmerného prúdu. Keď zariadenie potrebuje elektrinu, prúd sa uvoľní zo systému akumulácie jednosmerného prúdu. Napájanie zabezpečte v interiéri.

Systém na ukladanie jednosmernej energie je ako zásobník, ktorý prijíma elektrickú energiu premenenú zo zdroja jednosmerného prúdu a nepretržite ju dodáva do koncových zariadení. Za zmienku stojí, že keďže prenos jednosmerného prúdu prebieha medzi zdrojom jednosmerného prúdu a systémom na ukladanie jednosmernej energie, môže sa znížiť používanie meničov a mnohých iných zariadení, čo nielen znižuje náklady na návrh obvodu, ale tiež zlepšuje stabilitu systému.

Preto je systém skladovania jednosmernej energie pre celý dom bližšie k modulu nabíjania jednosmerným prúdom nových energetických vozidiel ako tradičný „jednosmerne prepojený solárny systém“.

Ako je znázornené na obrázku vyššie, tradičný „jednosmerne prepojený solárny systém“ musí prenášať prúd do elektrickej siete, takže má ďalšie solárne invertorové moduly, zatiaľ čo „jednosmerne prepojený solárny systém“ s jednosmerným prúdom pre celý dom nevyžaduje invertor a zosilňovač. Transformátory a iné zariadenia, vysoká účinnosť a energia.

DC SYSTÉM ROZVODU ENERGIE

Srdcom celodomového jednosmerného systému je systém distribúcie jednosmerného prúdu, ktorý zohráva kľúčovú úlohu v dome, budove alebo inom zariadení. Tento systém je zodpovedný za distribúciu energie zo zdroja do rôznych koncových zariadení, čím sa zabezpečí napájanie všetkých častí domu.

EFEKT

Distribúcia energie: Systém distribúcie jednosmerného prúdu je zodpovedný za distribúciu elektrickej energie zo zdrojov energie (ako sú solárne panely, systémy na skladovanie energie atď.) do rôznych elektrických zariadení v domácnosti vrátane osvetlenia, spotrebičov, elektronických zariadení atď.

Zlepšenie energetickej účinnosti: Prostredníctvom distribúcie jednosmerného prúdu je možné znížiť straty pri premene energie, čím sa zlepší energetická účinnosť celého systému. Najmä pri integrácii s jednosmernými zariadeniami a obnoviteľnými zdrojmi energie je možné elektrickú energiu využívať efektívnejšie.

Podporuje jednosmerné zariadenia: Jedným z kľúčov k celodomovému jednosmernému systému je podpora napájania jednosmerných zariadení, čím sa zabráni stratám energie pri konverzii striedavého prúdu na jednosmerný prúd.

KONŠTITÚTA

Rozvodný panel jednosmerného prúdu: Rozvodný panel jednosmerného prúdu je kľúčové zariadenie, ktoré distribuuje energiu zo solárnych panelov a systémov na ukladanie energie do rôznych obvodov a zariadení v domácnosti. Zahŕňa komponenty, ako sú ističe jednosmerného prúdu a stabilizátory napätia, ktoré zabezpečujú stabilnú a spoľahlivú distribúciu elektrickej energie.

Inteligentný riadiaci systém: Na dosiahnutie inteligentného riadenia a kontroly energie sú celodomové DC systémy zvyčajne vybavené inteligentnými riadiacimi systémami. Tieto môžu zahŕňať funkcie, ako je monitorovanie energie, diaľkové ovládanie a automatizované nastavenie scenárov na zlepšenie celkového výkonu systému.

Zásuvky a vypínače jednosmerného prúdu: Aby boli zásuvky a vypínače vo vašej domácnosti kompatibilné so zariadeniami napájanými jednosmerným prúdom, musia byť navrhnuté s možnosťou pripojenia jednosmerného prúdu. Tieto zásuvky a vypínače sa dajú používať so zariadeniami napájanými jednosmerným prúdom a zároveň sa zabezpečí bezpečnosť a pohodlie.

DC ELEKTRICKÉ ZARIADENIA

Existuje toľko vnútorných jednosmerných napájacích zariadení, že nie je možné ich všetky vymenovať, možno ich len zhruba klasifikovať. Predtým musíme najprv pochopiť, aké zariadenia vyžadujú striedavý prúd a aké jednosmerný prúd. Vo všeobecnosti vysokovýkonné elektrické spotrebiče vyžadujú vyššie napätie a sú vybavené vysokozáťažovými motormi. Takéto elektrické spotrebiče sú poháňané striedavým prúdom, ako sú chladničky, staromódne klimatizácie, práčky, digestory atď.

Existujú aj niektoré elektrické zariadenia, ktoré nevyžadujú pohon vysokovýkonným motorom a presné integrované obvody môžu pracovať iba pri strednom a nízkom napätí a používať jednosmerný prúd, ako napríklad televízory, počítače a magnetofóny.

Samozrejme, vyššie uvedené rozlíšenie nie je veľmi komplexné. V súčasnosti je možné mnoho spotrebičov s vysokým výkonom napájať aj jednosmerným prúdom. Napríklad sa objavili klimatizácie s premenlivou frekvenciou na jednosmerný prúd, ktoré používajú jednosmerné motory s lepším tichým účinkom a väčšou úsporou energie. Vo všeobecnosti závisí od vnútornej štruktúry elektrického zariadenia od kľúča k tomu, či ide o striedavý alebo jednosmerný prúd.

PPRAKTICKÝ PRÍPAD CELODOMOVÉHO DC

Tu je niekoľko prípadov „celodomového jednosmerného napájania“ z celého sveta. Zistilo sa, že tieto prípady sú v podstate nízkouhlíkovými a ekologickými riešeniami, čo ukazuje, že hlavnou hnacou silou „celodomového jednosmerného napájania“ je stále koncept ochrany životného prostredia a inteligentné systémy jednosmerného napájania majú pred sebou ešte dlhú cestu.

Dom s nulovými emisiami vo Švédsku

Projekt novej energetickej budovy v demonštračnej zóne Zhongguancun

Projekt nových energetických budov Zhongguancun je demonštračný projekt, ktorý propaguje okresná samospráva Chaoyang v Pekingu v Číne a ktorého cieľom je propagovať zelené budovy a využívanie obnoviteľných zdrojov energie. V rámci tohto projektu niektoré budovy využívajú celoplošné systémy jednosmerného prúdu, ktoré sú kombinované so solárnymi panelmi a systémami na skladovanie energie na zabezpečenie dodávky jednosmerného prúdu. Cieľom tohto pokusu je znížiť vplyv budovy na životné prostredie a zlepšiť energetickú účinnosť integráciou novej energie a jednosmerného prúdu.

Projekt udržateľnej energetickej rezidenčnej výstavby pre Dubai Expo 2020, Spojené arabské emiráty

Na výstave v Dubaji v roku 2020 predstavilo niekoľko projektov domy s trvalo udržateľnou energiou využívajúce obnoviteľnú energiu a celodomové systémy jednosmerného prúdu. Cieľom týchto projektov je zlepšiť energetickú účinnosť prostredníctvom inovatívnych energetických riešení.

Experimentálny projekt japonskej jednosmernej mikrosiete

V Japonsku niektoré experimentálne projekty mikrosietí začali zavádzať celodomové systémy jednosmerného prúdu. Tieto systémy sú napájané solárnou a veternou energiou a zároveň sa jednosmerný prúd dodáva do spotrebičov a zariadení v domácnosti.

Dom energetického centra

Projekt, ktorý je výsledkom spolupráce medzi London South Bank University a britským Národným fyzikálnym laboratóriom, si kladie za cieľ vytvoriť dom s nulovou spotrebou energie. Dom využíva jednosmerný prúd v kombinácii so solárnymi fotovoltaickými systémami a systémami na ukladanie energie pre efektívne využívanie energie.

RDÔLEŽITÉ PRIEMYSELNÉ ZDRUŽENIA

Technológia celodomovej inteligencie vám už bola predstavená. V skutočnosti túto technológiu podporujú aj niektoré priemyselné združenia. Sieť Charging Head Network zozbierala relevantné združenia v tomto odvetví. Tu vám predstavíme združenia súvisiace s celodomovou jednosmernou energiou.

NABITIE 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), čínsky názov je „Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association“ (Asociácia priemyslu rýchleho nabíjania terminálov v Guangdongu). Asociácia priemyslu rýchleho nabíjania terminálov v Guangdongu (označovaná ako Asociácia priemyslu rýchleho nabíjania terminálov) bola založená v roku 2021. Technológia rýchleho nabíjania terminálov je kľúčovou schopnosťou, ktorá poháňa rozsiahle využitie novej generácie elektronického informačného priemyslu (vrátane 5G a umelej inteligencie). V rámci globálneho trendu rozvoja uhlíkovej neutrality pomáha rýchle nabíjanie terminálov znižovať elektronický odpad a plytvanie energiou a dosahovať ekologickú ochranu životného prostredia a udržateľný rozvoj priemyslu, čím prináša bezpečnejší a spoľahlivejší zážitok z nabíjania stovkám miliónov spotrebiteľov.

S cieľom urýchliť štandardizáciu a industrializáciu technológie rýchleho nabíjania terminálov sa Akadémia informačných a komunikačných technológií, spoločnosti Huawei, OPPO, Vivo a Xiaomi ujali vedenia a spoločne začali spolupracovať so všetkými stranami v odvetví rýchleho nabíjania terminálov, ako sú interné kompletné stroje, čipy, nástroje, nabíjačky a príslušenstvo. Prípravy sa začnú začiatkom roka 2021. Založenie združenia pomôže vybudovať komunitu záujmov v odvetví, vytvoriť priemyselnú základňu pre návrh, výskum a vývoj, výrobu, testovanie a certifikáciu rýchleho nabíjania terminálov, podporí vývoj základných elektronických komponentov, špičkových všeobecných čipov, kľúčových základných materiálov a ďalších oblastí a bude sa snažiť vybudovať terminály svetovej triedy. Inovatívne priemyselné klastre Kuaihong majú zásadný význam.

FCA propaguje najmä štandard UFCS. Celý názov UFCS je Universal Fast Charging Specification a jeho čínsky názov je Fusion Fast Charging Standard. Ide o novú generáciu integrovaného rýchleho nabíjania, ktorú vedú Akadémia informačných a komunikačných technológií, spoločnosti Huawei, OPPO, Vivo, Xiaomi a spoločné úsilie mnohých spoločností zaoberajúcich sa terminálmi, čipmi a priemyselnými partnermi, ako sú Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology a Angbao Electronics. Cieľom dohody je formulovať integrované štandardy rýchleho nabíjania pre mobilné terminály, vyriešiť problém nekompatibility vzájomného rýchleho nabíjania a vytvoriť rýchle, bezpečné a kompatibilné nabíjacie prostredie pre koncových používateľov.

V súčasnosti UFCS usporiadala druhú testovaciu konferenciu UFCS, na ktorej boli ukončené „Predbežné testovanie funkcie zhody členských podnikov“ a „Testovanie kompatibility výrobcov terminálov“. Prostredníctvom testovania a výmeny súhrnných informácií súčasne spájame teóriu a prax s cieľom prelomiť situáciu nekompatibility rýchleho nabíjania, spoločne podporovať zdravý rozvoj rýchleho nabíjania terminálov a spolupracovať s mnohými kvalitnými dodávateľmi a poskytovateľmi služieb v priemyselnom reťazci na spoločnej propagácii štandardov technológie rýchleho nabíjania. Pokrok industrializácie UFCS.

USB-IF

V roku 1994 bola spoločnosťami Intel a Microsoft založená medzinárodná normalizačná organizácia s názvom „USB-IF“ (celý názov: USB Implementers Forum), nezisková spoločnosť založená skupinou spoločností, ktoré vyvinuli špecifikáciu univerzálnej sériovej zbernice (Universal Serial Bus). USB-IF bolo založené s cieľom poskytnúť podpornú organizáciu a fórum pre vývoj a zavádzanie technológie univerzálnej sériovej zbernice (Universal Serial Bus). Fórum podporuje vývoj vysokokvalitných kompatibilných periférií (zariadení) USB a propaguje výhody rozhrania USB a kvalitu produktov, ktoré prechádzajú testami zhody.ng.

Technológia, ktorú uviedla spoločnosť USB-IF, má v súčasnosti viacero verzií technických špecifikácií. Najnovšia verzia technickej špecifikácie je USB4 2.0. Maximálna rýchlosť tejto technickej normy bola zvýšená na 80 Gb/s. Prijíma novú dátovú architektúru, štandard rýchleho nabíjania USB PD, rozhranie USB Type-C a štandardy káblov budú tiež aktualizované súčasne.

WPC

Celý názov WPC je Wireless Power Consortium a jeho čínsky názov je „Wireless Power Consortium“. Bola založená 17. decembra 2008. Je to prvá normalizačná organizácia na svete, ktorá propaguje technológiu bezdrôtového nabíjania. K máju 2023 má WPC celkovo 315 členov. Členovia aliancie spolupracujú so spoločným cieľom: dosiahnuť úplnú kompatibilitu všetkých bezdrôtových nabíjačiek a bezdrôtových zdrojov energie na celom svete. Za týmto účelom sformulovali mnoho špecifikácií pre technológiu bezdrôtového rýchleho nabíjania.

S neustálym vývojom technológie bezdrôtového nabíjania sa jej rozsah použitia rozšíril zo spotrebiteľských vreckových zariadení na mnoho nových oblastí, ako sú notebooky, tablety, drony, roboty, internet vozidiel a inteligentné bezdrôtové kuchyne. Spoločnosť WPC vyvinula a udržiava sériu štandardov pre rôzne aplikácie bezdrôtového nabíjania vrátane:

Štandard Qi pre smartfóny a iné prenosné mobilné zariadenia.

Bezdrôtový kuchynský štandard Ki pre kuchynské spotrebiče podporuje nabíjací výkon až 2200 W.

Štandard pre ľahké elektrické vozidlá (LEV) umožňuje rýchlejšie, bezpečnejšie, inteligentnejšie a pohodlnejšie bezdrôtové nabíjanie ľahkých elektrických vozidiel, ako sú elektrobicykle a kolobežky, doma aj na cestách.

Priemyselný štandard bezdrôtového nabíjania pre bezpečný a pohodlný bezdrôtový prenos energie na nabíjanie robotov, AGV, dronov a iných priemyselných automatizačných strojov.

Na trhu je v súčasnosti viac ako 9 000 bezdrôtových nabíjacích produktov s certifikátom Qi. WPC overuje bezpečnosť, interoperabilitu a vhodnosť produktov prostredníctvom svojej siete nezávislých autorizovaných testovacích laboratórií po celom svete.

KOMUNIKÁCIA

Komunálne služby pre spotrebiteľov (CSA)

Aliancia pre štandardy pripojenia (CSA) je organizácia, ktorá vyvíja, certifikuje a propaguje štandardy Smart Home Matter. Jej predchodkyňou je Zigbee Alliance založená v roku 2002. V októbri 2022 dosiahne počet členov aliancie viac ako 200 spoločností.

CSA poskytuje štandardy, nástroje a certifikácie pre inovátorov v oblasti internetu vecí, aby bol internet vecí prístupnejší, bezpečnejší a použiteľnejší1. Organizácia sa venuje definovaniu a zvyšovaniu povedomia v odvetví a celkovému rozvoju osvedčených postupov v oblasti bezpečnosti cloud computingu a digitálnych technológií novej generácie. CSA-IoT združuje popredné svetové spoločnosti s cieľom vytvárať a propagovať spoločné otvorené štandardy, ako sú Matter, Zigbee, IP atď., ako aj štandardy v oblastiach, ako je bezpečnosť produktov, ochrana údajov, inteligentná kontrola prístupu a ďalšie.

Zigbee je štandard pre pripojenie k internetu vecí, ktorý spustila aliancia CSA. Ide o bezdrôtový komunikačný protokol určený pre aplikácie bezdrôtových senzorových sietí (WSN) a internetu vecí (IoT). Prijíma štandard IEEE 802.15.4, pracuje vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz a zameriava sa na nízku spotrebu energie, nízku zložitosť a komunikáciu na krátky dosah. Protokol, ktorý propaguje aliancia CSA, sa široko používa v inteligentných domácnostiach, priemyselnej automatizácii, zdravotníctve a ďalších oblastiach.

Jedným z cieľov návrhu Zigbee je podpora spoľahlivej komunikácie medzi veľkým počtom zariadení a zároveň zachovanie nízkej úrovne spotreby energie. Je vhodný pre zariadenia, ktoré potrebujú bežať dlhý čas a sú napájané z batérie, ako sú napríklad senzorové uzly. Protokol má rôzne topológie vrátane hviezdicovej, sieťovej a klastrovej, vďaka čomu je prispôsobiteľný sieťam rôznych veľkostí a potrieb.

Zariadenia Zigbee dokážu automaticky vytvárať samoorganizujúce sa siete, sú flexibilné a prispôsobivé a dokážu sa dynamicky prispôsobovať zmenám v topológii siete, ako je napríklad pridávanie alebo odoberanie zariadení. Vďaka tomu sa Zigbee jednoduchšie nasadzuje a udržiava v praktických aplikáciách. Celkovo Zigbee ako otvorený štandardný bezdrôtový komunikačný protokol poskytuje spoľahlivé riešenie na pripojenie a ovládanie rôznych zariadení internetu vecí.

Bluetooth SIG

V roku 1996 plánovali spoločnosti Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM a Intel založiť priemyselné združenie. Táto organizácia sa volala „Bluetooth Technology Alliance“, označovaná ako „Bluetooth SIG“. Spoločne vyvinuli technológiu bezdrôtového pripojenia s krátkym dosahom. Vývojový tím dúfal, že táto bezdrôtová komunikačná technológia dokáže koordinovať a zjednotiť prácu v rôznych priemyselných oblastiach, ako je Bluetooth King. Preto bola táto technológia pomenovaná Bluetooth.

Bluetooth (technológia Bluetooth) je štandard bezdrôtovej komunikácie s krátkym dosahom a nízkou spotrebou energie, vhodný na pripojenie rôznych zariadení a prenos dát, s jednoduchým párovaním, viacbodovým pripojením a základnými bezpečnostnými funkciami.

Technológia Bluetooth (Bluetooth) dokáže zabezpečiť bezdrôtové pripojenie pre zariadenia v domácnosti a je dôležitou súčasťou bezdrôtovej komunikačnej technológie.

ZDRUŽENIE SPARKLINK

Dňa 22. septembra 2020 bola oficiálne založená asociácia Sparklink. Spark Alliance je priemyselná aliancia zameraná na globalizáciu. Jej cieľom je podporovať inovácie a priemyselnú ekológiu novej generácie bezdrôtovej technológie krátkeho dosahu SparkLink a realizovať rýchlo sa rozvíjajúce nové scenáre aplikácií, ako sú inteligentné autá, inteligentné domy, inteligentné terminály a inteligentná výroba, a spĺňať požiadavky extrémneho výkonu. V súčasnosti má asociácia viac ako 140 členov.

Bezdrôtová komunikačná technológia krátkeho dosahu, ktorú propaguje asociácia Sparklink, sa nazýva SparkLink a jej čínsky názov je Star Flash. Technické charakteristiky sú ultranízka latencia a ultra vysoká spoľahlivosť. Vďaka ultrakrátkej štruktúre rámcov, kodeku Polar a mechanizmu retransmisie HARQ dokáže SparkLink dosiahnuť latenciu 20,833 mikrosekúnd a spoľahlivosť 99,999 %.

WI-FALIANCIA

Wi-Fi Alliance je medzinárodná organizácia zložená z viacerých technologických spoločností, ktorá sa zaviazala podporovať a presadzovať vývoj, inovácie a štandardizáciu bezdrôtových sieťových technológií. Organizácia bola založená v roku 1999. Jej hlavným cieľom je zabezpečiť, aby boli Wi-Fi zariadenia vyrábané rôznymi výrobcami navzájom kompatibilné, a tým podporovať popularitu a používanie bezdrôtových sietí.

Technológia Wi-Fi (Wireless Fidelity) je technológia propagovaná najmä organizáciou Wi-Fi Alliance. Ako technológia bezdrôtovej lokálnej siete LAN sa používa na prenos dát a komunikáciu medzi elektronickými zariadeniami prostredníctvom bezdrôtových signálov. Umožňuje zariadeniam (ako sú počítače, smartfóny, tablety, inteligentné domáce zariadenia atď.) vymieňať si dáta v obmedzenom rozsahu bez potreby fyzického pripojenia.

Technológia Wi-Fi využíva na nadväzovanie spojení medzi zariadeniami rádiové vlny. Táto bezdrôtová povaha eliminuje potrebu fyzického pripojenia, čo umožňuje zariadeniam voľne sa pohybovať v rámci dosahu a zároveň zachovávať sieťové pripojenie. Technológia Wi-Fi používa na prenos dát rôzne frekvenčné pásma. Medzi najbežnejšie používané frekvenčné pásma patria 2,4 GHz a 5 GHz. Tieto frekvenčné pásma sú rozdelené do viacerých kanálov, v ktorých môžu zariadenia komunikovať.

Rýchlosť technológie Wi-Fi závisí od štandardu a frekvenčného pásma. S neustálym vývojom technológie sa rýchlosť Wi-Fi postupne zvyšovala z prvých stoviek Kbps (kilobitov za sekundu) na súčasných niekoľko Gbps (gigabitov za sekundu). Rôzne štandardy Wi-Fi (ako napríklad 802.11n, 802.11ac, 802.11ax atď.) podporujú rôzne maximálne prenosové rýchlosti. Okrem toho sú prenosy dát chránené šifrovacími a bezpečnostnými protokolmi. Medzi nimi sú WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) a WPA3 bežne používané šifrovacie štandardy na ochranu sietí Wi-Fi pred neoprávneným prístupom a krádežou údajov.

SŠTANDARDIZÁCIA A STAVEBNÉ PREDPISY

Hlavnou prekážkou vo vývoji celodomových jednosmerných systémov je nedostatok globálne konzistentných noriem a stavebných predpisov. Tradičné elektrické systémy budov zvyčajne pracujú na striedavý prúd, takže celodomové jednosmerné systémy vyžadujú nový súbor noriem v oblasti návrhu, inštalácie a prevádzky.

Nedostatočná štandardizácia môže viesť k nekompatibilite medzi rôznymi systémami, zvýšiť zložitosť výberu a výmeny zariadení a môže tiež brániť rozsahu trhu a popularizácii. Nedostatočná prispôsobivosť stavebným predpisom je tiež výzvou, pretože stavebný priemysel je často založený na tradičných návrhoch klimatizácie. Zavedenie celodomového jednosmerného systému si preto môže vyžadovať úpravy a predefinovanie stavebných predpisov, čo si vyžiada čas a sústredené úsilie.

EEKONOMICKÉ NÁKLADY A ZMENA TECHNOLÓGIÍ

Zavedenie celodomového jednosmerného systému môže zahŕňať vyššie počiatočné náklady vrátane pokročilejších jednosmerných zariadení, systémov na skladovanie energie v batériách a spotrebičov prispôsobených jednosmernému prúdu. Tieto dodatočné náklady môžu byť jedným z dôvodov, prečo mnohí spotrebitelia a developeri budov váhajú s prijatím celodomových jednosmerných systémov.

Okrem toho sú tradičné klimatizačné zariadenia a infraštruktúra také vyspelé a rozšírené, že prechod na celodomový jednosmerný systém si vyžaduje rozsiahlu technologickú konverziu, ktorá zahŕňa prepracovanie elektrického rozloženia, výmenu zariadení a školenie personálu. Táto zmena by mohla viesť k dodatočným investíciám a nákladom na pracovnú silu v existujúcich budovách a infraštruktúre, čo by obmedzilo tempo zavádzania celodomových jednosmerných systémov.

DKOMPATIBILITA ZARIADENIA A PRÍSTUP NA TRH

Celodomové DC systémy musia byť kompatibilné s väčším počtom zariadení na trhu, aby sa zabezpečila bezproblémová prevádzka rôznych spotrebičov, osvetlenia a iných zariadení v domácnosti. V súčasnosti je veľa zariadení na trhu stále založených na striedavom prúde a propagácia celodomových DC systémov si vyžaduje spoluprácu s výrobcami a dodávateľmi s cieľom propagovať viac zariadení kompatibilných s DC na trhu.

Taktiež je potrebné spolupracovať s dodávateľmi energie a elektrickými sieťami, aby sa zabezpečila efektívna integrácia obnoviteľnej energie a prepojenie s tradičnými sieťami. Otázky kompatibility zariadení a prístupu na trh môžu ovplyvniť rozsiahle používanie celodomových jednosmerných systémov, čo si vyžaduje väčší konsenzus a spoluprácu v rámci priemyselného reťazca.

SMART A UDRŽATEĽNÉ

Jedným z budúcich smerov vývoja celodomových jednosmerných systémov je klásť väčší dôraz na inteligenciu a udržateľnosť. Integráciou inteligentných riadiacich systémov môžu celodomové jednosmerné systémy presnejšie monitorovať a riadiť spotrebu energie, čo umožňuje prispôsobené stratégie riadenia energie. To znamená, že systém sa dokáže dynamicky prispôsobovať dopytu domácností, cenám elektriny a dostupnosti obnoviteľnej energie s cieľom maximalizovať energetickú účinnosť a znížiť náklady na energiu.

Zároveň smerovanie udržateľného rozvoja celodomových jednosmerných systémov zahŕňa integráciu širších obnoviteľných zdrojov energie vrátane slnečnej energie, veternej energie atď., ako aj efektívnejšie technológie skladovania energie. To pomôže vybudovať ekologickejší, inteligentnejší a udržateľnejší domáci energetický systém a podporí budúci rozvoj celodomových jednosmerných systémov.

SŠTANDARDIZÁCIA A PRIEMYSELNÁ SPOLUPRÁCA

Ďalším smerom rozvoja s cieľom podporiť širšie využitie celoplošných jednosmerných systémov je posilnenie štandardizácie a priemyselnej spolupráce. Zavedenie globálne jednotných noriem a špecifikácií môže znížiť náklady na návrh a implementáciu systémov, zlepšiť kompatibilitu zariadení a tým podporiť expanziu trhu.

Okrem toho je priemyselná spolupráca kľúčovým faktorom pri podpore rozvoja celodomových jednosmerných systémov. Účastníci vo všetkých aspektoch vrátane staviteľov, elektrotechnikov, výrobcov zariadení a dodávateľov energie musia spolupracovať na vytvorení komplexného priemyselného ekosystému. To pomáha riešiť kompatibilitu zariadení, zlepšovať stabilitu systému a podporovať technologické inovácie. Prostredníctvom štandardizácie a priemyselnej spolupráce sa očakáva, že celodomové jednosmerné systémy sa budú plynulejšie integrovať do bežných budov a energetických systémov a dosiahnu širšie uplatnenie.

SZHRNUTIE

Celodomový jednosmerný prúd je nový systém distribúcie energie, ktorý na rozdiel od tradičných striedavých systémov dodáva jednosmerný prúd do celej budovy a pokrýva všetko od osvetlenia až po elektronické zariadenia. Celodomové jednosmerné systémy ponúkajú oproti tradičným systémom niekoľko jedinečných výhod, pokiaľ ide o energetickú účinnosť, integráciu obnoviteľných zdrojov energie a kompatibilitu zariadení. Po prvé, znížením počtu krokov potrebných na premenu energie môžu celodomové jednosmerné systémy zlepšiť energetickú účinnosť a znížiť plytvanie energiou. Po druhé, jednosmerný prúd sa ľahšie integruje so zariadeniami na výrobu obnoviteľných zdrojov energie, ako sú solárne panely, čo poskytuje udržateľnejšie riešenie napájania budov. Okrem toho môže v prípade mnohých jednosmerných zariadení prijatie celodomového jednosmerného systému znížiť straty energie a zvýšiť výkon a životnosť zariadení.

Oblasti použitia celodomových jednosmerných systémov pokrývajú mnoho oblastí vrátane obytných budov, komerčných budov, priemyselných aplikácií, systémov obnoviteľnej energie, elektrickej dopravy atď. V obytných budovách možno celodomové jednosmerné systémy použiť na efektívne napájanie osvetlenia a spotrebičov, čím sa zlepšuje energetická účinnosť domácností. V komerčných budovách pomáha jednosmerné napájanie kancelárskych zariadení a osvetľovacích systémov znižovať spotrebu energie. V priemyselnom sektore môžu celodomové jednosmerné systémy zlepšiť energetickú účinnosť zariadení výrobných liniek. Spomedzi systémov obnoviteľnej energie sa celodomové jednosmerné systémy ľahšie integrujú so zariadeniami, ako je solárna a veterná energia. V oblasti elektrickej dopravy možno celodomové distribučné systémy jednosmerného prúdu použiť na nabíjanie elektrických vozidiel, čím sa zlepší účinnosť nabíjania. Neustále rozširovanie týchto oblastí použitia naznačuje, že celodomové jednosmerné systémy sa v budúcnosti stanú životaschopnou a efektívnou možnosťou v budovách a elektrických systémoch.

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