Передмова
Люди пройшли довгий шлях від відкриття електрики до її широкого використання як «електрики» та «електричної енергії». Однією з найяскравіших є «суперечка про маршрут» між змінним та постійним струмами. Головними героями є два сучасних генії, Едісон і Тесла. Однак цікаво те, що з точки зору нових і нових людей 21-го століття ці «дебати» не є повністю виграними чи програними.

Хоча наразі все, від джерел виробництва енергії до систем електротранспорту, по суті є «змінним струмом», постійний струм присутній у багатьох електроприладах та термінальному обладнанні. Зокрема, рішення для енергосистеми «постійного струму для всього будинку», яке користується популярністю в останні роки, поєднує технології Інтернету речей та штучний інтелект, щоб забезпечити надійну гарантію «розумного життя вдома». Слідкуйте за мережею зарядних пристроїв нижче, щоб дізнатися більше про те, що таке постійний струм для всього будинку.

ВСТУП

Постійний струм (DC) по всьому будинку – це електрична система, яка використовує постійний струм у будинках та будівлях. Концепція «постійного струму для всього будинку» була запропонована в контексті того, що недоліки традиційних систем змінного струму стають дедалі очевиднішими, а концепції низьковуглецевого виробництва та захисту навколишнього середовища приділяється все більше уваги.

ТРАДИЦІЙНА СИСТЕМА КОНДИЦІОНЕРУВАННЯ

Наразі найпоширенішою енергосистемою у світі є система змінного струму. Система змінного струму – це система передачі та розподілу енергії, яка працює на основі змін у потоці струму, спричинених взаємодією електричних та магнітних полів. Ось основні етапи роботи системи змінного струму:

ГенераторПочатковою точкою енергосистеми є генератор. Генератор – це пристрій, який перетворює механічну енергію на електричну. Основний принцип полягає у створенні індукованої електрорушійної сили шляхом перерізання проводів обертовим магнітним полем. У системах змінного струму зазвичай використовуються синхронні генератори, ротори яких приводяться в рух механічною енергією (наприклад, водою, газом, парою тощо) для створення обертового магнітного поля.

Генерація змінного струмуОбертове магнітне поле в генераторі викликає зміни індукованої електрорушійної сили в електричних провідниках, тим самим генеруючи змінний струм. Частота змінного струму зазвичай становить 50 Гц або 60 Гц за секунду, залежно від стандартів енергосистеми в різних регіонах.

Підвищення напруги трансформатора: Змінний струм проходить через трансформатори в лініях електропередачі. Трансформатор — це пристрій, який використовує принцип електромагнітної індукції для зміни напруги електричного струму без зміни його частоти. У процесі передачі електроенергії змінний струм високої напруги легше передавати на великі відстані, оскільки він зменшує втрати енергії, спричинені опором.

Передача та розподілЗмінний струм високої напруги передається в різні місця лініями електропередачі, а потім знижується через трансформатори для задоволення потреб різних користувачів. Такі системи передачі та розподілу дозволяють ефективно передавати та використовувати електричну енергію між різними користувачами та місцями.

Застосування змінного струмуЗ боку кінцевого користувача змінний струм постачається до будинків, підприємств та промислових об'єктів. У цих місцях змінний струм використовується для живлення різноманітного обладнання, включаючи освітлення, електрообігрівачі, електродвигуни, електронне обладнання тощо.

Загалом кажучи, системи живлення змінного струму стали поширеними наприкінці минулого століття завдяки багатьом перевагам, таким як стабільні та керовані системи змінного струму та менші втрати потужності в лініях. Однак з розвитком науки і техніки проблема балансу кута потужності систем живлення змінного струму стала гострою. Розвиток енергосистем призвів до послідовної розробки багатьох силових пристроїв, таких як випрямлячі (перетворюють змінний струм у постійний) та інвертори (перетворюють постійний струм у змінний). Технологія керування перетворювальними клапанами також вступила в дуже чітку стадію, і швидкість відключення постійного струму не менша, ніж у автоматичних вимикачів змінного струму.

Це дозволяє поступово усувати багато недоліків системи постійного струму, і створюється технічна основа для постійного струму в цілому будинку.

EЕКОЛОГІЧНО ЧИСТА ТА НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВА КОНЦЕПЦІЯ

В останні роки, з появою глобальних кліматичних проблем, особливо парникового ефекту, питанням захисту навколишнього середовища приділяється все більше уваги. Оскільки система постійного опалення всього будинку краще сумісна з системами відновлюваної енергії, вона має видатні переваги в енергозбереженні та скороченні викидів. Тому їй приділяється все більше уваги.

Крім того, система постійного струму може заощадити багато компонентів та матеріалів завдяки своїй структурі схеми «прямий-прямий», а також дуже відповідає концепції «низьковуглецевої та екологічної безпеки».

КОНЦЕПЦІЯ ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ВСЬОГО ДОМУ

Основою застосування систем постійного струму для всього будинку є застосування та просування інтелектуальних систем для всього будинку. Іншими словами, застосування систем постійного струму всередині приміщень по суті базується на інтелектуальних системах і є важливим засобом розширення можливостей «інтелектуальних систем для всього будинку».

Розумний дім – це об’єднання різних домашніх пристроїв, приладів та систем за допомогою передових технологій та інтелектуальних систем для досягнення централізованого керування, автоматизації та дистанційного моніторингу, тим самим покращуючи зручність, комфорт та зручність домашнього життя. Безпека та енергоефективність.

ФУНДАМЕНТАЛЬНИЙ

Принципи впровадження інтелектуальних систем для всього будинку охоплюють багато ключових аспектів, зокрема сенсорні технології, інтелектуальні пристрої, мережевий зв'язок, інтелектуальні алгоритми та системи керування, інтерфейси користувача, безпеку та захист конфіденційності, а також оновлення та обслуговування програмного забезпечення. Ці аспекти детально обговорюються нижче.

Сенсорна технологія

Основою інтелектуальної системи для всього будинку є різноманітні датчики, що використовуються для моніторингу домашнього середовища в режимі реального часу. Датчики навколишнього середовища включають датчики температури, вологості, освітлення та якості повітря для визначення стану в приміщенні. Датчики руху та магнітні датчики дверей і вікон використовуються для виявлення руху людини та стану дверей і вікон, надаючи основні дані для безпеки та автоматизації. Датчики диму та газу використовуються для моніторингу пожеж та шкідливих газів для підвищення безпеки вдома.

Розумний пристрій

Різноманітні розумні пристрої формують основу розумної системи для всього будинку. Розумне освітлення, побутова техніка, дверні замки та камери мають функції, якими можна керувати дистанційно через Інтернет. Ці пристрої підключені до єдиної мережі за допомогою технологій бездротового зв'язку (таких як Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), що дозволяє користувачам керувати домашніми пристроями та контролювати їх через Інтернет будь-коли та будь-де.

Телекомунікації

Пристрої інтелектуальної системи для всього будинку з'єднані через Інтернет, утворюючи інтелектуальну екосистему. Технологія мережевого зв'язку забезпечує безперебійну роботу пристроїв разом, забезпечуючи зручність дистанційного керування. Завдяки хмарним сервісам користувачі можуть віддалено отримувати доступ до домашніх систем для моніторингу та дистанційного керування станом пристроїв.

Інтелектуальні алгоритми та системи керування

Використовуючи штучний інтелект та алгоритми машинного навчання, інтелектуальна система для всього будинку може розумно аналізувати та обробляти дані, зібрані датчиками. Ці алгоритми дозволяють системі вивчати звички користувача, автоматично регулювати робочий стан пристрою та досягати інтелектуального прийняття рішень та керування. Налаштування запланованих завдань та умов запуску дозволяє системі автоматично виконувати завдання в певних ситуаціях та підвищувати рівень автоматизації системи.

Інтерфейс користувача

Для зручнішого керування інтелектуальною системою для всього будинку передбачено різноманітні інтерфейси користувача, включаючи мобільні додатки, планшети або комп’ютерні інтерфейси. За допомогою цих інтерфейсів користувачі можуть зручно керувати домашніми пристроями та контролювати їх дистанційно. Крім того, голосове керування дозволяє користувачам керувати розумними пристроями за допомогою голосових команд завдяки застосунку голосових помічників.

ПЕРЕВАГИ ЦІЛОБУДИНОВОГО ЦЕНТРАЛЬНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ

Встановлення систем постійного струму в будинках має багато переваг, які можна узагальнити у трьох аспектах: висока ефективність передачі енергії, висока інтеграція відновлюваної енергії та висока сумісність обладнання.

ЕФЕКТИВНІСТЬ

Перш за все, у внутрішніх ланцюгах силове обладнання, що використовується, часто має низьку напругу, а живлення постійного струму не потребує частого перетворення напруги. Зменшення використання трансформаторів може ефективно зменшити втрати енергії.

По-друге, втрати в проводах та провідниках під час передачі постійного струму є відносно невеликими. Оскільки втрати опору постійному струму не змінюються з напрямком струму, їх можна контролювати та зменшувати ефективніше. Це дозволяє постійному струму демонструвати вищу енергоефективність у деяких конкретних сценаріях, таких як передача електроенергії на короткі відстані та локальні системи електропостачання.

Зрештою, з розвитком технологій було впроваджено деякі нові електронні перетворювачі та технології модуляції для підвищення енергоефективності систем постійного струму. Ефективні електронні перетворювачі можуть зменшити втрати енергії при перетворенні та ще більше підвищити загальну енергоефективність систем живлення постійного струму.

ІНТЕГРАЦІЯ ВІДНОВЛЮВАНОЇ ЕНЕРГІЇ

У всій інтелектуальній системі будинку також буде впроваджено відновлювану енергію, яка буде перетворена на електричну. Це може не лише реалізувати концепцію захисту навколишнього середовища, але й повноцінно використовувати конструкцію та простір будинку для забезпечення енергопостачання. Натомість системи постійного струму легше інтегрувати з відновлюваними джерелами енергії, такими як сонячна енергія та енергія вітру.

СУМІСНІСТЬ ПРИСТРОЇВ

Система постійного струму має кращу сумісність з внутрішнім електрообладнанням. Наразі багато обладнання, таке як світлодіодні лампи, кондиціонери тощо, самі є приводами постійного струму. Це означає, що системами живлення постійного струму легше досягти інтелектуального контролю та управління. Завдяки передовим електронним технологіям можна точніше контролювати роботу обладнання постійного струму та досягти інтелектуального управління енергією.

СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ

Численні переваги щойно згаданої системи постійного струму можуть бути ідеально відображені лише в деяких конкретних сферах. Ці області - це внутрішнє середовище, тому система постійного струму для всього будинку може сяяти в сучасних внутрішніх приміщеннях.

ЖИТЛОВИЙ БУДИНОК

У житлових будинках системи постійного струму для всього будинку можуть забезпечити ефективну енергію для багатьох аспектів електрообладнання. Системи освітлення є важливою сферою застосування. Світлодіодні системи освітлення, що працюють від постійного струму, можуть зменшити втрати енергії при перетворенні та підвищити енергоефективність.

Крім того, постійний струм також може використовуватися для живлення домашніх електронних пристроїв, таких як комп'ютери, зарядні пристрої для мобільних телефонів тощо. Ці пристрої самі по собі є пристроями постійного струму без додаткових етапів перетворення енергії.

КОМЕРЦІЙНА БУДІВЛЯ

Офіси та комерційні приміщення в комерційних будівлях також можуть скористатися перевагами систем постійного струму для всього будинку. Блок живлення постійного струму для офісного обладнання та систем освітлення допомагає підвищити енергоефективність та зменшити втрати енергії.

Деякі комерційні прилади та обладнання, особливо ті, що потребують живлення від постійного струму, також можуть працювати ефективніше, тим самим покращуючи загальну енергоефективність комерційних будівель.

ПРОМИСЛОВЕ ЗАСТОСУВАННЯ

У промисловій сфері системи постійного струму для всього будинку можуть застосовуватися для обладнання виробничих ліній та електромайстерень. Деяке промислове обладнання використовує постійний струм. Використання постійного струму може підвищити енергоефективність та зменшити втрати енергії. Це особливо помітно у використанні електроінструментів та обладнання майстерень.

СИСТЕМИ ЗАРЯДКИ ТА НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

У сфері транспорту системи живлення постійного струму можуть використовуватися для заряджання електромобілів, що підвищує ефективність заряджання. Крім того, системи постійного струму для всього будинку також можуть бути інтегровані в системи накопичення енергії акумуляторами, щоб забезпечити домогосподарства ефективними рішеннями для накопичення енергії та ще більше підвищити енергоефективність.

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА КОМУНІКАЦІЇ

У сфері інформаційних технологій та зв'язку центри обробки даних та базові станції зв'язку є ідеальними сценаріями застосування для систем постійного струму для всього будинку. Оскільки багато пристроїв та серверів у центрах обробки даних використовують постійний струм, системи живлення постійного струму допомагають покращити продуктивність усього центру обробки даних. Аналогічно, базові станції та обладнання зв'язку також можуть використовувати постійний струм для підвищення енергоефективності системи та зменшення залежності від традиційних систем живлення.

КОМПОНЕНТИ СИСТЕМИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ДЛЯ ВЕСЬОГО БУДИНКУ

Отже, як побудована система постійного струму для всього будинку? Підсумовуючи, систему постійного струму для всього будинку можна розділити на чотири частини: джерело вироблення постійного струму, система накопичення енергії, система розподілу постійного струму та електрообладнання.

DC ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

У системі постійного струму відправною точкою є джерело постійного струму. На відміну від традиційної системи змінного струму, джерело постійного струму для всього будинку зазвичай не повністю покладається на інвертор для перетворення змінного струму в постійний, а вибирає зовнішню відновлювану енергію як єдине або основне джерело енергії.

Наприклад, на зовнішній стіні будівлі буде покладено шар сонячних панелей. Світло буде перетворюватися панелями на постійний струм, а потім накопичуватися в системі розподілу постійного струму або безпосередньо передаватися до термінального обладнання; його також можна встановити на зовнішній стіні будівлі або кімнати. Побудуйте зверху невелику вітрову турбіну та перетворюйте її на постійний струм. Вітрова та сонячна енергія наразі є більш поширеними джерелами постійного струму. У майбутньому можуть з'явитися й інші, але всі вони потребують перетворювачів для перетворення їх на постійний струм.

DC СИСТЕМА НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ

Загалом кажучи, постійний струм, що генерується джерелами постійного струму, не буде безпосередньо передаватися до термінального обладнання, а буде накопичуватися в системі накопичення енергії постійного струму. Коли обладнанню потрібна електроенергія, струм буде вивільнятися із системи накопичення енергії постійного струму. Забезпечте живлення в приміщенні.

Система накопичення енергії постійного струму подібна до резервуара, який приймає електричну енергію, перетворену з джерела живлення постійного струму, та безперервно подає її до кінцевого обладнання. Варто зазначити, що оскільки передача постійного струму відбувається між джерелом живлення постійного струму та системою накопичення енергії постійного струму, це може зменшити використання інверторів та багатьох інших пристроїв, що не тільки зменшує вартість проектування схеми, але й підвищує стабільність системи.

Таким чином, система накопичення енергії постійного струму для всього будинку ближча до модуля зарядки постійного струму для нових енергетичних транспортних засобів, ніж традиційна «сонячна система, пов'язана з постійним струмом».

Як показано на рисунку вище, традиційна «сонячна система, що працює на постійному струмі», повинна передавати струм в енергомережу, тому вона має додаткові модулі сонячного інвертора, тоді як «сонячна система, що працює на постійному струмі», з постійним струмом для всього будинку не потребує інвертора та підсилювача. Трансформатори та інші пристрої, висока ефективність та енергоємність.

DC СИСТЕМА РОЗПОДІЛУ ЕНЕРГЕТИКИ

Серцем системи постійного струму для всього будинку є система розподілу постійного струму, яка відіграє вирішальну роль у будинку, будівлі чи іншому об'єкті. Ця система відповідає за розподіл енергії від джерела до різних кінцевих пристроїв, забезпечуючи живлення всіх частин будинку.

ЕФЕКТ

Розподіл енергії: Система розподілу постійного струму відповідає за розподіл електричної енергії від джерел енергії (таких як сонячні панелі, системи накопичення енергії тощо) до різного електрообладнання в будинку, включаючи освітлення, побутову техніку, електронне обладнання тощо.

Підвищення енергоефективності: Завдяки розподілу постійного струму можна зменшити втрати енергії при перетворенні, тим самим підвищуючи енергоефективність усієї системи. Особливо при інтеграції з обладнанням постійного струму та відновлюваними джерелами енергії, електроенергію можна використовувати ефективніше.

Підтримка пристроїв постійного струму: Одним із ключових моментів у системі постійного струму для всього будинку є підтримка живлення пристроїв постійного струму, що дозволяє уникнути втрат енергії під час перетворення змінного струму на постійний.

КОНСТИТУВАТИ

Розподільна панель постійного струму: Розподільна панель постійного струму – це ключовий пристрій, який розподіляє енергію від сонячних панелей та систем накопичення енергії до різних кіл та пристроїв у будинку. Вона включає такі компоненти, як автоматичні вимикачі постійного струму та стабілізатори напруги, для забезпечення стабільного та надійного розподілу електричної енергії.

Інтелектуальна система керування: Для досягнення інтелектуального управління та контролю енергії, системи постійного струму для всього будинку зазвичай оснащуються інтелектуальними системами керування. Це може включати такі функції, як моніторинг енергії, дистанційне керування та автоматичне налаштування сценаріїв для покращення загальної продуктивності системи.

Розетки та вимикачі постійного струму: Щоб бути сумісними з обладнанням постійного струму, розетки та вимикачі у вашому домі повинні бути розроблені з можливістю підключення постійного струму. Ці розетки та вимикачі можна використовувати з обладнанням, що живиться від постійного струму, забезпечуючи при цьому безпеку та зручність.

DC ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ

Існує так багато обладнання постійного струму для внутрішніх приміщень, що неможливо перерахувати їх усі тут, а можна лише приблизно класифікувати. Перш ніж це зробити, нам потрібно спочатку зрозуміти, яке обладнання потребує змінного струму, а яке постійного. Загалом кажучи, потужні електроприлади потребують вищої напруги та оснащені двигунами з високим навантаженням. Такі електроприлади працюють від змінного струму, такі як холодильники, кондиціонери старомодного виробництва, пральні машини, витяжки тощо.

Також існує деяке електрообладнання, яке не потребує потужного двигуна, а прецизійні інтегральні схеми можуть працювати лише на середній та низькій напрузі та використовувати джерело живлення постійного струму, таке як телевізори, комп'ютери та магнітофони.

Звичайно, вищезазначене розмежування не є дуже вичерпним. Наразі багато потужних приладів також можуть працювати від постійного струму. Наприклад, з'явилися кондиціонери постійного струму зі змінною частотою, які використовують двигуни постійного струму з кращим безшумним ефектом та більшою економією енергії. Загалом, ключ до визначення, чи є електрообладнання змінним чи постійним, залежить від внутрішньої структури пристрою.

PПРАКТИЧНИЙ ВИПАДОК ЦІЛОБУДИНОВОЇ КОНТРОЛЬНОЇ СТАНЦІЇ

Ось кілька прикладів «цілодобового постійного струму» з усього світу. Можна виявити, що ці випадки є, по суті, низьковуглецевими та екологічно чистими рішеннями, що показує, що головною рушійною силою «цілодобового постійного струму» все ще є концепція захисту навколишнього середовища, а інтелектуальні системи постійного струму ще мають довгий шлях розвитку.

Будинок з нульовими викидами у Швеції

Проект будівництва нового енергетичного обладнання в демонстраційній зоні Чжунгуаньцунь

Проект будівництва нового енергетичного будинку Чжунгуаньцунь – це демонстраційний проект, що просувається урядом району Чаоян у Пекіні, Китай, спрямований на просування зеленого будівництва та використання відновлюваної енергії. У цьому проекті в деяких будівлях використовуються системи постійного струму для всього будинку, які поєднуються із сонячними панелями та системами накопичення енергії для забезпечення постачання постійного струму. Ця спроба спрямована на зменшення впливу будівлі на навколишнє середовище та підвищення енергоефективності шляхом інтеграції нових джерел енергії та джерел постійного струму.

Проєкт житлового будівництва зі сталого енергоспоживання для виставки Dubai Expo 2020, ОАЕ

На виставці 2020 року в Дубаї кілька проектів представили будинки зі сталого розвитку, що використовують відновлювану енергію та системи постійного струму для всього будинку. Ці проекти спрямовані на підвищення енергоефективності за допомогою інноваційних енергетичних рішень.

Експериментальний проект мікромережі постійного струму в Японії

У Японії деякі експериментальні проекти мікромереж почали впроваджувати системи постійного струму для всього будинку. Ці системи живляться від сонячної та вітрової енергії, одночасно забезпечуючи постійним струмом прилади та обладнання всередині будинку.

Будинок Енергетичного Хабу

Проєкт, що є результатом співпраці Лондонського університету Саут-Бенк та Національної фізичної лабораторії Великої Британії, має на меті створити будинок з нульовим енергоспоживанням. У будинку використовується постійний струм у поєднанні із сонячними фотоелектричними системами та системами накопичення енергії для ефективного використання енергії.

RВАЖЛИВІ ГАЛУЗЕВІ АСОЦІАЦІЇ

Технологія інтелекту для всього будинку вже була представлена ​​вам раніше. Фактично, цю технологію підтримують деякі галузеві асоціації. Мережа Charging Head підрахувала відповідні асоціації в галузі. Тут ми представимо вам асоціації, пов'язані з системою постійного струму для всього будинку.

ЗАРЯД 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), китайська назва – «Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association» (Асоціація швидкої зарядки терміналів Гуандуна). Асоціація швидкої зарядки терміналів Гуандуна (далі – Асоціація швидкої зарядки терміналів) була заснована у 2021 році. Технологія швидкої зарядки терміналів є ключовою можливістю, яка стимулює широкомасштабне застосування нового покоління електронної інформаційної галузі (включаючи 5G та штучний інтелект). В рамках глобальної тенденції розвитку вуглецевої нейтральності, швидка зарядка терміналів допомагає зменшити кількість електронних відходів та втрат енергії, а також досягти екологічного захисту довкілля та сталого розвитку галузі, забезпечуючи безпечніший та надійніший досвід зарядки для сотень мільйонів споживачів.

З метою прискорення стандартизації та індустріалізації технології швидкої зарядки терміналів, Академія інформаційних і комунікаційних технологій, Huawei, OPPO, vivo та Xiaomi взяли на себе ініціативу у спільній ініціативі з усіма сторонами ланцюжка галузі швидкої зарядки терміналів, такими як внутрішні комплектні машини, мікросхеми, інструменти, зарядні пристрої та аксесуари. Підготовка розпочнеться на початку 2021 року. Створення асоціації допоможе побудувати спільноту інтересів у ланцюжку галузі, створити промислову базу для проектування, досліджень і розробок, виробництва, тестування та сертифікації швидкої зарядки терміналів, стимулювати розробку основних електронних компонентів, високоякісних загальних мікросхем, ключових базових матеріалів та інших галузей, а також прагнути до створення терміналів світового класу. Інноваційні промислові кластери Куайхонга мають життєво важливе значення.

FCA в основному просуває стандарт UFCS. Повна назва UFCS — Universal Fast Charging Specification (Універсальна специфікація швидкої зарядки), а китайською — Fusion Fast Charging Standard (Стандарт швидкої зарядки Fusion). Це нове покоління інтегрованого протоколу швидкої зарядки, розробленого Академією інформаційних і комунікаційних технологій, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi та спільними зусиллями багатьох компаній-виробників терміналів, чіпів та галузевих партнерів, таких як Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology та Angbao Electronics. Мета угоди — сформулювати інтегровані стандарти швидкої зарядки для мобільних терміналів, вирішити проблему несумісності взаємної швидкої зарядки та створити швидке, безпечне та сумісне середовище зарядки для кінцевих користувачів.

Наразі UFCS провела другу тестову конференцію UFCS, на якій було завершено «Попереднє тестування функції відповідності підприємств-членів» та «Тестування сумісності виробників терміналів». За допомогою тестування та обміну підсумками ми одночасно поєднуємо теорію та практику, прагнучи подолати ситуацію несумісності швидкої зарядки, спільно сприяти здоровому розвитку швидкої зарядки терміналів та співпрацювати з багатьма високоякісними постачальниками та постачальниками послуг у галузевому ланцюжку для спільного просування стандартів технології швидкої зарядки. Прогрес індустріалізації UFCS.

USB-IF

У 1994 році міжнародна організація зі стандартизації, започаткована Intel та Microsoft, відома як «USB-IF» (повна назва: USB Implementers Forum), є некомерційною компанією, заснованою групою компаній, які розробили специфікацію універсальної послідовної шини (Universal Serial Bus). USB-IF був створений для забезпечення організації підтримки та форуму для розробки та впровадження технології універсальної послідовної шини (Universal Serial Bus). Форум сприяє розробці високоякісної сумісної периферії (пристроїв) USB та пропагує переваги USB та якість продукції, що проходить випробування на відповідність.нг.

Технологія, запущена USB-IF, наразі має кілька версій технічних специфікацій USB. Найновіша версія технічної специфікації — USB4 2.0. Максимальна швидкість цього технічного стандарту була збільшена до 80 Гбіт/с. Він використовує нову архітектуру передачі даних, стандарт швидкої зарядки USB PD, інтерфейс USB Type-C та стандарти кабелів також будуть оновлені одночасно.

ДПК

Повна назва WPC – Wireless Power Consortium, а китайська назва – «Wireless Power Consortium». Організація була заснована 17 грудня 2008 року. Це перша у світі організація зі стандартизації, яка просуває технологію бездротової зарядки. Станом на травень 2023 року WPC налічує загалом 315 членів. Члени альянсу співпрацюють зі спільною метою: досягти повної сумісності всіх бездротових зарядних пристроїв та бездротових джерел живлення у всьому світі. З цією метою вони сформулювали багато специфікацій для технології швидкої бездротової зарядки.

Оскільки технологія бездротової зарядки продовжує розвиватися, сфера її застосування розширилася від споживчих портативних пристроїв до багатьох нових галузей, таких як ноутбуки, планшети, дрони, роботи, Інтернет транспортних засобів та розумні бездротові кухні. WPC розробила та підтримує низку стандартів для різноманітних застосувань бездротової зарядки, включаючи:

Стандарт Qi для смартфонів та інших портативних мобільних пристроїв.

Бездротовий кухонний стандарт Ki для кухонної техніки підтримує зарядку потужністю до 2200 Вт.

Стандарт легких електромобілів (LEV) робить бездротову зарядку легких електромобілів, таких як електровелосипеди та скутери, швидшою, безпечнішою, розумнішою та зручнішою, вдома та в дорозі.

Стандарт промислової бездротової зарядки для безпечної та зручної бездротової передачі енергії для заряджання роботів, AGV, дронів та іншого промислового автоматизованого обладнання.

Зараз на ринку представлено понад 9000 пристроїв для бездротової зарядки, сертифікованих за стандартом Qi. WPC перевіряє безпеку, сумісність та придатність продуктів через свою мережу незалежних авторизованих випробувальних лабораторій по всьому світу.

КОМУНІКАЦІЯ

CSA (Компанія з питань соціального забезпечення)

Альянс стандартів зв'язку (CSA) – це організація, яка розробляє, сертифікує та просуває стандарти Smart Home Matter. Його попередником є ​​Zigbee Alliance, заснований у 2002 році. У жовтні 2022 року кількість компаній-членів альянсу перевищить 200.

CSA надає стандарти, інструменти та сертифікати для новаторів Інтернету речей, щоб зробити Інтернет речей доступнішим, безпечнішим та зручнішим у використанні1. Організація прагне визначити та підвищити обізнаність галузі, а також загального розвитку передових практик безпеки для хмарних обчислень та цифрових технологій наступного покоління. CSA-IoT об'єднує провідні світові компанії для створення та просування спільних відкритих стандартів, таких як Matter, Zigbee, IP тощо, а також стандартів у таких сферах, як безпека продуктів, конфіденційність даних, інтелектуальний контроль доступу тощо.

Zigbee – це стандарт з’єднання для Інтернету речей, запущений альянсом CSA. Це протокол бездротового зв’язку, розроблений для застосувань бездротових сенсорних мереж (WSN) та Інтернету речей (IoT). Він використовує стандарт IEEE 802.15.4, працює в діапазоні частот 2,4 ГГц і зосереджений на низькому енергоспоживанні, низькій складності та зв’язку на короткій відстані. Просуваний альянсом CSA, протокол широко використовується в розумних будинках, промисловій автоматизації, охороні здоров’я та інших галузях.

Одна з цілей розробки Zigbee полягає в підтримці надійного зв'язку між великою кількістю пристроїв, зберігаючи при цьому низький рівень енергоспоживання. Він підходить для пристроїв, які повинні працювати тривалий час і залежать від батареї, таких як сенсорні вузли. Протокол має різні топології, включаючи зірку, сітку та кластерне дерево, що робить його адаптованим до мереж різного розміру та потреб.

Пристрої Zigbee можуть автоматично формувати самоорганізовані мережі, є гнучкими та адаптивними, а також динамічно адаптуватися до змін у топології мережі, таких як додавання або видалення пристроїв. Це спрощує розгортання та обслуговування Zigbee у практичних застосуваннях. Загалом, Zigbee, як відкритий стандартний протокол бездротового зв'язку, забезпечує надійне рішення для підключення та керування різними пристроями Інтернету речей.

Bluetooth SIG

У 1996 році Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM та Intel планували створити галузеву асоціацію. Ця організація називалася «Альянс технологій Bluetooth», також відомим як «Bluetooth SIG». Вони спільно розробили технологію бездротового зв'язку малого радіусу дії. Команда розробників сподівалася, що ця технологія бездротового зв'язку зможе координувати та об'єднувати роботу в різних промислових галузях, таких як Bluetooth King. Тому ця технологія отримала назву Bluetooth.

Bluetooth (технологія Bluetooth) — це стандарт бездротового зв'язку малого радіусу дії з низьким енергоспоживанням, що підходить для підключення різних пристроїв та передачі даних, з простим сполученням, багатоточковим підключенням та базовими функціями безпеки.

Bluetooth (технологія Bluetooth) може забезпечувати бездротове з'єднання для пристроїв у будинку та є важливою частиною технології бездротового зв'язку.

АСОЦІАЦІЯ SPARKLINK

22 вересня 2020 року було офіційно засновано Асоціацію Sparklink. Альянс Spark – це галузевий альянс, що прагне глобалізації. Його метою є сприяння інноваціям та промисловій екології нового покоління технології бездротового зв'язку ближнього радіусу дії SparkLink, а також впровадження швидкорозвиваючихся нових сценаріїв, таких як розумні автомобілі, розумні будинки, розумні термінали та розумне виробництво, а також задоволення потреб екстремальних вимог до продуктивності. Наразі асоціація налічує понад 140 членів.

Технологія бездротового зв'язку ближнього радіусу дії, яку просуває Асоціація Sparklink, називається SparkLink, а китайська назва — Star Flash. Технічні характеристики полягають у наднизькій затримці та надвисокій надійності. Завдяки структурі надкороткого кадру, кодеку Polar та механізму ретрансляції HARQ, SparkLink може досягти затримки 20,833 мікросекунди та надійності 99,999%.

WI-FАльянс

Wi-Fi Alliance – це міжнародна організація, що складається з низки технологічних компаній, яка прагне просувати та сприяти розвитку, інноваціям та стандартизації бездротових мережевих технологій. Організація була заснована в 1999 році. Її головна мета – забезпечити сумісність пристроїв Wi-Fi, вироблених різними виробниками, один з одним, тим самим сприяючи популярності та використанню бездротових мереж.

Технологія Wi-Fi (Wireless Fidelity) – це технологія, яку в основному просуває Wi-Fi Alliance. Як технологія бездротової локальної мережі, вона використовується для передачі даних та зв'язку між електронними пристроями за допомогою бездротових сигналів. Вона дозволяє пристроям (таким як комп'ютери, смартфони, планшети, пристрої розумного дому тощо) обмінюватися даними в обмеженому діапазоні без необхідності фізичного з'єднання.

Технологія Wi-Fi використовує радіохвилі для встановлення з'єднань між пристроями. Така бездротова природа усуває необхідність фізичних з'єднань, дозволяючи пристроям вільно переміщатися в межах діапазону, зберігаючи при цьому мережеве з'єднання. Технологія Wi-Fi використовує різні діапазони частот для передачі даних. Найпоширеніші діапазони частот включають 2,4 ГГц та 5 ГГц. Ці діапазони частот поділяються на кілька каналів, за допомогою яких пристрої можуть взаємодіяти.

Швидкість технології Wi-Fi залежить від стандарту та діапазону частот. З постійним розвитком технологій швидкість Wi-Fi поступово зростала від перших сотень Кбіт/с (кілобітів на секунду) до сучасних кількох Гбіт/с (гігабіт на секунду). Різні стандарти Wi-Fi (такі як 802.11n, 802.11ac, 802.11ax тощо) підтримують різні максимальні швидкості передачі. Крім того, передача даних захищена за допомогою протоколів шифрування та безпеки. Серед них WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) та WPA3 є поширеними стандартами шифрування, що використовуються для захисту мереж Wi-Fi від несанкціонованого доступу та крадіжки даних.

SСТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ

Основною перешкодою у розвитку систем постійного струму для всього будинку є відсутність узгоджених на глобальному рівні стандартів та будівельних норм. Традиційні електричні системи будівель зазвичай працюють на змінному струмі, тому системи постійного струму для всього будинку вимагають нового набору стандартів щодо проектування, монтажу та експлуатації.

Відсутність стандартизації може призвести до несумісності між різними системами, збільшити складність вибору та заміни обладнання, а також може перешкоджати масштабуванню ринку та популяризації. Відсутність адаптації до будівельних норм також є проблемою, оскільки будівельна галузь часто базується на традиційних конструкціях кондиціонерів. Тому впровадження системи постійного струму для всього будинку може вимагати коригування та перегляду будівельних норм, що вимагатиме часу та узгоджених зусиль.

EЕКОНОМІЧНІ ВИТРАТИ ТА ПЕРЕКЛЮЧЕННЯ НА ТЕХНОЛОГІЇ

Розгортання системи постійного струму для всього будинку може передбачати вищі початкові витрати, зокрема, на більш сучасне обладнання постійного струму, системи накопичення енергії в акумуляторах та прилади, адаптовані для постійного струму. Ці додаткові витрати можуть бути однією з причин, чому багато споживачів та забудовників будівель вагаються щодо впровадження систем постійного струму для всього будинку.

Крім того, традиційне обладнання та інфраструктура кондиціонерів настільки зрілі та поширені, що перехід на систему постійного струму для всього будинку вимагає масштабної технологічної конверсії, яка включає перепланування електричної схеми, заміну обладнання та навчання персоналу. Цей перехід може призвести до додаткових інвестицій та витрат на робочу силу в існуючих будівлях та інфраструктурі, обмежуючи швидкість розгортання систем постійного струму для всього будинку.

DСУМІСНІСТЬ ПРИСТРОЇВ ТА ДОСТУП ДО РИНКУ

Системи постійного струму для всього будинку повинні бути сумісними з більшою кількістю пристроїв на ринку, щоб забезпечити безперебійну роботу різних приладів, освітлення та інших пристроїв у будинку. Наразі багато пристроїв на ринку все ще працюють на змінному струмі, і просування систем постійного струму для всього будинку вимагає співпраці з виробниками та постачальниками для просування на ринок більшої кількості пристроїв, сумісних з постійним струмом.

Також необхідно співпрацювати з постачальниками енергії та електричними мережами для забезпечення ефективної інтеграції відновлюваної енергії та взаємоз’єднання з традиційними мережами. Питання сумісності обладнання та доступу до ринку можуть вплинути на широке застосування систем постійного струму для всього будинку, що вимагатиме більшого консенсусу та співпраці в галузевому ланцюжку.

SMART ТА СТАЛИЙ РОЗВИТОК

Одним із майбутніх напрямків розвитку систем постійного струму для всього будинку є посилення акценту на інтелекті та сталому розвитку. Завдяки інтеграції інтелектуальних систем керування, системи постійного струму для всього будинку можуть точніше контролювати та керувати споживанням енергії, що дозволяє розробляти індивідуальні стратегії управління енергією. Це означає, що система може динамічно адаптуватися до попиту домогосподарств, цін на електроенергію та доступності відновлюваної енергії для максимізації енергоефективності та зниження витрат на енергію.

Водночас, напрямок сталого розвитку систем постійного струму для всього будинку передбачає інтеграцію ширших відновлюваних джерел енергії, включаючи сонячну енергію, енергію вітру тощо, а також більш ефективні технології накопичення енергії. Це допоможе побудувати більш екологічну, розумнішу та стійкішу систему енергопостачання для всього будинку та сприятиме майбутньому розвитку систем постійного струму для всього будинку.

SСТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА ПРОМИСЛОВЕ СПІВПРАЦІ

Для сприяння ширшому застосуванню систем постійного струму для всього будинку, ще одним напрямком розвитку є посилення стандартизації та промислової співпраці. Встановлення глобально уніфікованих стандартів та специфікацій може знизити витрати на проектування та впровадження систем, покращити сумісність обладнання та тим самим сприяти розширенню ринку.

Крім того, промислова кооперація також є ключовим фактором у сприянні розвитку систем постійного струму для всього будинку. Учасники всіх аспектів, включаючи будівельників, інженерів-електриків, виробників обладнання та постачальників енергії, повинні працювати разом для формування повноцінної промислової екосистеми. Це допомагає вирішити питання сумісності пристроїв, покращити стабільність системи та стимулювати технологічні інновації. Очікується, що завдяки стандартизації та промисловій кооперації системи постійного струму для всього будинку будуть більш плавно інтегровані в основні будівлі та енергосистеми, а також отримають ширше застосування.

SКОРОТКИЙ ВИПИС

Загальнобудинкові системи постійного струму – це нова система розподілу електроенергії, яка, на відміну від традиційних систем змінного струму, подає постійний струм на всю будівлю, охоплюючи все – від освітлення до електронного обладнання. Загальнобудинкові системи постійного струму пропонують деякі унікальні переваги порівняно з традиційними системами з точки зору енергоефективності, інтеграції відновлюваних джерел енергії та сумісності обладнання. По-перше, скорочуючи кількість етапів, пов'язаних з перетворенням енергії, загальнобудинкові системи постійного струму можуть підвищити енергоефективність та зменшити втрати енергії. По-друге, постійний струм легше інтегрувати з обладнанням відновлюваних джерел енергії, таким як сонячні панелі, що забезпечує більш стійке рішення для енергопостачання будівель. Крім того, для багатьох пристроїв постійного струму впровадження загальнобудинкової системи постійного струму може зменшити втрати енергії при перетворенні та збільшити продуктивність і термін служби обладнання.

Галузі застосування систем постійного струму для всього будинку охоплюють багато галузей, включаючи житлові будівлі, комерційні будівлі, промислові установки, системи відновлюваної енергії, електротранспорт тощо. У житлових будівлях системи постійного струму для всього будинку можуть використовуватися для ефективного живлення освітлення та приладів, підвищуючи енергоефективність будинку. У комерційних будівлях живлення постійного струму для офісного обладнання та систем освітлення допомагає знизити споживання енергії. У промисловому секторі системи постійного струму для всього будинку можуть підвищити енергоефективність обладнання виробничої лінії. Серед систем відновлюваної енергії системи постійного струму для всього будинку легше інтегрувати з таким обладнанням, як сонячна та вітрова енергія. У сфері електротранспорту системи розподілу постійного струму можуть використовуватися для заряджання електромобілів з метою підвищення ефективності заряджання. Подальше розширення цих галузей застосування свідчить про те, що системи постійного струму для всього будинку стануть життєздатним та ефективним варіантом у системах будівель та електропостачання в майбутньому.

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