EESSÕNA
Inimesed on läbinud pika tee elektri avastamisest kuni selle laialdase kasutamiseni nime all „elektrienergia“ ja „elektrienergia“. Üks silmatorkavamaid on vahelduvvoolu ja alalisvoolu vaheline „marsruudivaidlus“. Peategelasteks on kaks kaasaegset geeniust, Edison ja Tesla. Huvitav on aga see, et 21. sajandi uute ja uute inimeste vaatenurgast pole see „debatt“ veel täielikult võidetud ega kaotatud.

Kuigi praegu töötab kõik alates energiatootmisallikatest kuni elektritranspordisüsteemideni põhimõtteliselt „vahelduvvoolul“, leidub alalisvoolu kõikjal paljudes elektriseadmetes ja lõppseadmetes. Eelkõige ühendab viimastel aastatel kõigi poolt eelistatud „kogu maja alalisvoolu“ elektrisüsteemi lahendus asjade interneti inseneritehnoloogia ja tehisintellekti, et pakkuda tugevat garantiid „targa kodu eluks“. Jälgige allolevat laadimispeade võrgustikku, et saada lisateavet selle kohta, mis on kogu maja alalisvool.

TAUST SISSEJUHATUS

Alalisvool (DC) kogu kodus on elektrisüsteem, mis kasutab kodudes ja hoonetes alalisvoolu. „Kogu maja alalisvoolu“ kontseptsioon pakuti välja kontekstis, kus traditsiooniliste vahelduvvoolusüsteemide puudused on muutunud üha ilmsemaks ning vähese süsinikuheite ja keskkonnakaitse kontseptsioonile on pööratud üha rohkem tähelepanu.

TRADITSIOONILINE KLIIMASÜSTEEM

Praegu on maailmas kõige levinum elektrisüsteem vahelduvvoolusüsteem. Vahelduvvoolusüsteem on elektrienergia ülekande- ja jaotussüsteem, mis töötab elektri- ja magnetväljade vastastikmõjust tingitud voolu muutuste põhjal. Siin on vahelduvvoolusüsteemi peamised toimimise etapid:

GeneraatorElektrisüsteemi lähtepunkt on generaator. Generaator on seade, mis muundab mehaanilise energia elektrienergiaks. Põhiprintsiip on indutseeritud elektromotoorjõu tekitamine juhtmete lõikamise teel pöörleva magnetvälja abil. Vahelduvvoolusüsteemides kasutatakse tavaliselt sünkroongeneraatoreid, mille rootoreid käitab mehaaniline energia (näiteks vesi, gaas, aur jne), et tekitada pöörlev magnetväli.

Vahelduvvoolu genereerimineGeneraatori pöörlev magnetväli põhjustab elektrijuhtides indutseeritud elektromotoorjõu muutusi, tekitades seeläbi vahelduvvoolu. Vahelduvvoolu sagedus on tavaliselt 50 Hz või 60 Hz sekundis, olenevalt eri piirkondade elektrisüsteemi standarditest.

Trafo pingetõstmine: Vahelduvvool läbib elektriliinides trafosid. Trafo on seade, mis kasutab elektromagnetilise induktsiooni põhimõtet elektrivoolu pinge muutmiseks ilma selle sagedust muutmata. Elektrienergia ülekandeprotsessis on kõrgepinge vahelduvvoolu lihtsam pikkade vahemaade taha edastada, kuna see vähendab takistusest tingitud energiakadu.

Edastamine ja jaotamineKõrgepinge vahelduvvool edastatakse ülekandeliinide kaudu erinevatesse kohtadesse ja seejärel alandatakse seda trafode kaudu, et rahuldada erinevate kasutusalade vajadusi. Sellised ülekande- ja jaotussüsteemid võimaldavad elektrienergia tõhusat ülekandmist ja kasutamist erinevate kasutusalade ja asukohtade vahel.

Vahelduvvoolu rakendusedLõpptarbija poolel varustatakse vahelduvvooluga kodusid, ettevõtteid ja tööstusrajatisi. Nendes kohtades kasutatakse vahelduvvoolu mitmesuguste seadmete, sealhulgas valgustuse, elektriradiaatorite, elektrimootorite, elektroonikaseadmete ja muu toiteks.

Üldiselt muutusid vahelduvvoolusüsteemid eelmise sajandi lõpus peavooluks tänu paljudele eelistele, nagu stabiilsed ja juhitavad vahelduvvoolusüsteemid ning väiksemad võimsuskaod liinidel. Teaduse ja tehnoloogia arenguga on aga vahelduvvoolusüsteemide võimsusnurga tasakaalu probleem muutunud teravaks. Toitesüsteemide areng on viinud paljude toiteseadmete, näiteks alaldite (vahelduvvoolu alalisvooluks muundavad) ja inverterite (alalisvoolu vahelduvvooluks muundavad) järjestikuse arendamiseni. Ka konverterventiilide juhtimistehnoloogia on jõudnud väga selgesse etappi ning alalisvoolu väljalülitamise kiirus ei ole väiksem kui vahelduvvoolu kaitselülititel.

See kõrvaldab järk-järgult paljud alalisvoolusüsteemi puudused ja loob tehnilise aluse kogu maja hõlmavale alalisvoolule.

EKESKKONNASÕBRALIK JA VÄHESE SÜSINIKHEITUSEGA KONTSEPTSIOON

Viimastel aastatel on seoses globaalsete kliimaprobleemide, eriti kasvuhooneefekti esilekerkimisega pälvinud keskkonnakaitseküsimused üha enam tähelepanu. Kuna kogu maja alalisvoolutoitesüsteem ühildub paremini taastuvenergia süsteemidega, on sellel energia säästmise ja heitkoguste vähendamise osas silmapaistvad eelised. Seega pööratakse sellele üha rohkem tähelepanu.

Lisaks saab alalisvoolusüsteem oma "otse-otse" vooluahela struktuuri tõttu palju komponente ja materjale kokku hoida ning on väga kooskõlas ka "madala süsinikuheitega ja keskkonnasõbraliku" kontseptsiooniga.

TERVE MAJA INTELLIGENTSI KONTSEPTSIOON

Kogu maja hõlmava alalisvoolu rakendamise aluseks on kogu maja hõlmava intelligentsuse rakendamine ja edendamine. Teisisõnu, alalisvoolusüsteemide siseruumides rakendamine põhineb põhimõtteliselt intelligentsusele ja see on oluline vahend „kogu maja hõlmava intelligentsuse“ võimestamiseks.

Nutika kodu all mõeldakse erinevate kodumasinate, -süsteemide ja -süsteemide ühendamist täiustatud tehnoloogia ja intelligentsete süsteemide abil, et saavutada tsentraliseeritud juhtimine, automatiseerimine ja kaugjälgimine, parandades seeläbi koduse elu mugavust, ohutust ja energiatõhusust.

PÕHITÕED

Kogu maja hõlmavate intelligentsete süsteemide rakenduspõhimõtted hõlmavad paljusid võtmeaspekte, sealhulgas anduritehnoloogiat, nutiseadmeid, võrgukommunikatsiooni, nutikaid algoritme ja juhtimissüsteeme, kasutajaliideseid, turvalisust ja privaatsuse kaitset ning tarkvarauuendusi ja hooldust. Neid aspekte käsitletakse allpool üksikasjalikumalt.

Andurite tehnoloogia

Kogu maja hõlmava nutika süsteemi aluseks on mitmesugused andurid, mida kasutatakse kodukeskkonna reaalajas jälgimiseks. Keskkonnaandurite hulka kuuluvad temperatuuri-, niiskus-, valguse- ja õhukvaliteedi andurid siseruumide tingimuste mõõtmiseks. Liikumisandureid ning ukse- ja aknamagnetandureid kasutatakse inimeste liikumise ning ukse- ja aknaoleku tuvastamiseks, pakkudes põhiandmeid turvalisuse ja automatiseerimise jaoks. Suitsu- ja gaasiandureid kasutatakse tulekahjude ja kahjulike gaaside jälgimiseks, et parandada koduohutust.

Nutiseade

Kogu maja nutika süsteemi tuumaks on mitmesugused nutiseadmed. Nutivalgustusel, kodumasinatel, ukselukkudel ja kaameratel on kõik funktsioonid, mida saab interneti kaudu kaugjuhtimise teel juhtida. Need seadmed on ühendatud ühtse võrguga traadita sidetehnoloogiate (nt Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee) abil, võimaldades kasutajatel koduseadmeid interneti kaudu igal ajal ja igal pool juhtida ja jälgida.

Telekommunikatsioon

Kogu maja hõlmava intelligentse süsteemi seadmed on interneti kaudu ühendatud, moodustades intelligentse ökosüsteemi. Võrgukommunikatsioonitehnoloogia tagab seadmete sujuva koostöö, pakkudes samal ajal mugavust kaugjuhtimise teel. Pilveteenuste kaudu saavad kasutajad kodusüsteemidele kaugjuurdepääsu, et seadmete olekut jälgida ja kaugjuhtimise teel juhtida.

Intelligentsed algoritmid ja juhtimissüsteemid

Tehisintellekti ja masinõppe algoritme kasutades suudab kogu maja hõlmav intelligentne süsteem andurite kogutud andmeid intelligentselt analüüsida ja töödelda. Need algoritmid võimaldavad süsteemil õppida tundma kasutaja harjumusi, automaatselt seadme tööolekut reguleerida ning saavutada intelligentset otsuste langetamist ja juhtimist. Ajastatud ülesannete ja käivitustingimuste seadistamine võimaldab süsteemil teatud olukordades ülesandeid automaatselt täita ja parandab süsteemi automatiseerituse taset.

Kasutajaliides

Selleks, et kasutajad saaksid kogu maja hõlmavat intelligentset süsteemi mugavamalt kasutada, pakutakse mitmesuguseid kasutajaliideseid, sealhulgas mobiilirakendusi, tahvelarvuteid või arvutiliideseid. Nende liideste kaudu saavad kasutajad mugavalt koduseadmeid eemalt juhtida ja jälgida. Lisaks võimaldab hääljuhtimine kasutajatel nutiseadmeid juhtida häälkäskluste abil häälassistentide rakenduse kaudu.

TERVE MAJA ALALISVOOLUVÕIMENDI EELISED

Alalisvoolusüsteemide paigaldamisel kodudesse on palju eeliseid, mida saab kokku võtta kolmes aspektis: kõrge energiaülekande efektiivsus, taastuvenergia kõrge integreerimine ja seadmete kõrge ühilduvus.

TÕHUSUS

Esiteks on siseruumides kasutatavatel vooluringidel sageli madalpinge ja alalisvoolutoide ei vaja sagedast pingemuundamist. Trafode kasutamise vähendamine aitab tõhusalt vähendada energiakadu.

Teiseks on juhtmete ja juhtide kadu alalisvoolu edastamisel suhteliselt väike. Kuna alalisvoolu takistuskadu ei muutu voolu suunaga, saab seda tõhusamalt kontrollida ja vähendada. See võimaldab alalisvoolul teatud konkreetsetes olukordades, näiteks lühikeste vahemaade elektriülekande ja kohalike elektrivarustussüsteemide korral, olla energiatõhusam.

Lõpuks on tehnoloogia arenguga seoses kasutusele võetud uusi elektroonilisi muundureid ja modulatsioonitehnoloogiaid, et parandada alalisvoolusüsteemide energiatõhusust. Tõhusad elektroonilised muundurid võivad vähendada energia muundamise kadusid ja veelgi parandada alalisvoolusüsteemide üldist energiatõhusust.

TAASTUVA ENERGIA INTEGREERIMINE

Kogu maja hõlmavas intelligentse süsteemi puhul võetakse kasutusele ka taastuvenergia, mis muundatakse elektrienergiaks. See mitte ainult ei rakenda keskkonnakaitse kontseptsiooni, vaid kasutab ka maja konstruktsiooni ja ruumi täiel määral ära energiavarustuse tagamiseks. Seevastu alalisvoolusüsteeme on lihtsam integreerida taastuvate energiaallikatega, nagu päikeseenergia ja tuuleenergia.

SEADME ÜHILDUVUS

Alalisvoolusüsteem ühildub paremini siseruumides kasutatavate elektriseadmetega. Praegu on paljud seadmed, näiteks LED-tuled, kliimaseadmed jne, ise alalisvooluajamid. See tähendab, et alalisvoolutoitesüsteeme on lihtsam intelligentselt juhtida ja hallata. Täiustatud elektroonikatehnoloogia abil saab alalisvooluseadmete tööd täpsemalt juhtida ja saavutada intelligentse energiahalduse.

KASUTUSALAD

Äsja mainitud alalisvoolusüsteemi paljud eelised avalduvad ideaalselt vaid teatud kindlates valdkondades. Need on sisekeskkond, mistõttu saab kogu maja hõlmav alalisvoolusüsteem tänapäeva siseruumides silma paista.

ELAMU

Elamutes saavad kogu maja hõlmavad alalisvoolusüsteemid pakkuda tõhusat energiat paljudele elektriseadmete aspektidele. Valgustussüsteemid on oluline rakendusala. Alalisvooluga töötavad LED-valgustussüsteemid võivad vähendada energia muundamise kadusid ja parandada energiatõhusust.

Lisaks saab alalisvoolu kasutada ka koduste elektroonikaseadmete, näiteks arvutite, mobiiltelefonide laadijate jms toiteks. Need seadmed ise on alalisvooluseadmed ilma täiendavate energiamuundamise etappideta.

ÄRIHOONE

Ärihoonete kontorid ja äripinnad võivad samuti kasu saada kogu maja hõlmavatest alalisvoolusüsteemidest. Kontoriseadmete ja valgustussüsteemide alalisvoolutoiteallikad aitavad parandada energiatõhusust ja vähendada energia raiskamist.

Mõned äriseadmed ja -seadmed, eriti need, mis vajavad alalisvoolutoidet, võivad samuti töötada tõhusamalt, parandades seeläbi ärihoonete üldist energiatõhusust.

TÖÖSTUSLIKUD RAKENDUSED

Tööstusvaldkonnas saab kogu maja hõlmavaid alalisvoolusüsteeme rakendada tootmisliinide seadmetel ja elektritöökodadel. Mõned tööstusseadmed kasutavad alalisvoolu. Alalisvoolu kasutamine võib parandada energiatõhusust ja vähendada energia raiskamist. See on eriti ilmne elektritööriistade ja töökojaseadmete kasutamisel.

ELEKTRISÕIDUKITE LAADIMIS- JA ENERGIA SALVESTAMISSÜSTEEMID

Transpordivaldkonnas saab alalisvoolusüsteeme kasutada elektriautode laadimiseks, et parandada laadimise efektiivsust. Lisaks saab kogu maja alalisvoolusüsteeme integreerida ka akuenergia salvestussüsteemidesse, et pakkuda leibkondadele tõhusaid energiasalvestuslahendusi ja parandada veelgi energiatõhusust.

INFOTEHNOLOOGIA JA KOMMUNIKATSIOON

Infotehnoloogia ja kommunikatsiooni valdkonnas on andmekeskused ja sidebaasjaamad ideaalsed rakendusstsenaariumid kogu maja katvatele alalisvoolusüsteemidele. Kuna paljud andmekeskuste seadmed ja serverid kasutavad alalisvoolu, aitavad alalisvoolusüsteemid parandada kogu andmekeskuse jõudlust. Samamoodi saavad sidebaasjaamad ja -seadmed kasutada alalisvoolu, et parandada süsteemi energiatõhusust ja vähendada sõltuvust traditsioonilistest toitesüsteemidest.

TERVE MAJA ALLISVOOLUSÜSTEEMI KOMPONENDID

Kuidas siis ehitatakse kogu maja hõlmav alalisvoolusüsteem? Kokkuvõttes saab kogu maja hõlmava alalisvoolusüsteemi jagada neljaks osaks: alalisvoolu energiaallikas, lisavõrgu energia salvestussüsteem, alalisvoolu jaotussüsteem ja lisavõrgu elektriseadmed.

DC TOITEALLIKAS

Alalisvoolusüsteemis on lähtepunktiks alalisvooluallikas. Erinevalt traditsioonilisest vahelduvvoolusüsteemist ei sõltu kogu maja alalisvooluallikas üldiselt täielikult inverterist vahelduvvoolu alalisvooluks muundamisel, vaid valib ainsa või peamise energiaallikana välise taastuvenergia.

Näiteks paigaldatakse hoone välisseinale päikesepaneelide kiht. Paneelid muundavad valguse alalisvooluks ja seejärel salvestavad selle alalisvoolu jaotussüsteemi või edastavad otse lõppseadmesse; seda saab paigaldada ka hoone või ruumi välisseinale. Ehitage peale väike tuuleturbiin ja muutke see alalisvooluks. Tuuleenergia ja päikeseenergia on praegu levinumad alalisvooluallikad. Tulevikus võib olla ka teisi, kuid nende kõigi alalisvooluks muundamiseks on vaja muundureid.

DC ENERGIA SALVESTAMISSÜSTEEM

Üldiselt ei edastata alalisvooluallikate tekitatud alalisvoolu otse lõppseadmesse, vaid see salvestatakse alalisvoolu energiasalvestussüsteemi. Kui seade vajab elektrit, vabaneb vool alalisvoolu energiasalvestussüsteemist. Pakkuge energiat siseruumides.

Alalisvooluenergia salvestussüsteem on nagu reservuaar, mis võtab vastu alalisvooluallikast muundatud elektrienergia ja edastab seda pidevalt lõppseadmetele. Tasub mainida, et kuna alalisvooluülekanne toimub alalisvooluallika ja alalisvooluenergia salvestussüsteemi vahel, võib see vähendada inverterite ja paljude seadmete kasutamist, mis mitte ainult ei vähenda vooluringi projekteerimise kulusid, vaid parandab ka süsteemi stabiilsust.

Seetõttu on kogu maja hõlmav alalisvoolu energiasalvestussüsteem uute energiasõidukite alalisvoolu laadimismoodulile lähemal kui traditsiooniline „alalisvooluga ühendatud päikesesüsteem“.

Nagu ülaltoodud joonisel näidatud, peab traditsiooniline "alalisvooluühendusega päikesesüsteem" edastama voolu elektrivõrku, seega on sellel täiendavad päikeseenergia invertermoodulid, samas kui kogu maja alalisvooluga "alalisvooluühendusega päikesesüsteem" ei vaja inverterit ega võimendit. Trafod ja muud seadmed tagavad suure efektiivsuse ja energiasäästu.

DC TOITEJAOTUSSÜSTEEM

Kogu maja hõlmava alalisvoolusüsteemi süda on alalisvoolu jaotussüsteem, millel on kodus, hoones või muus rajatises kriitiline roll. See süsteem vastutab energia jaotamise eest allikast erinevatele lõppseadmetele, tagades toite kõikidele maja osadele.

MÕJU

Energiajaotus: Alalisvoolu jaotussüsteem vastutab elektrienergia jaotamise eest energiaallikatest (nt päikesepaneelid, energiasalvestussüsteemid jne) erinevatele kodu elektriseadmetele, sealhulgas valgustus, kodumasinad, elektroonikaseadmed jne.

Energiatõhususe parandamine: Alalisvooluenergia jaotuse kaudu saab vähendada energia muundamise kadusid, parandades seeläbi kogu süsteemi energiatõhusust. Eriti alalisvooluseadmete ja taastuvate energiaallikatega integreerimisel saab elektrienergiat tõhusamalt kasutada.

Toetab alalisvooluseadmeid: Üks kogu maja hõlmava alalisvoolusüsteemi võtmeid on alalisvooluseadmete toiteallika toetamine, vältides vahelduvvoolu alalisvooluks muundamise energiakadu.

KONSTUUT

Alalisvoolu jaotuspaneel: Alalisvoolu jaotuspaneel on oluline seade, mis jaotab päikesepaneelide ja energiasalvestussüsteemide energiat erinevatele kodukontuuridele ja seadmetele. See sisaldab komponente, nagu alalisvoolukaitselülitid ja pinge stabilisaatorid, et tagada stabiilne ja usaldusväärne elektrienergia jaotus.

Nutikas juhtimissüsteem: Energia intelligentseks haldamiseks ja kontrollimiseks on kogu maja alalisvoolusüsteemid tavaliselt varustatud intelligentsete juhtimissüsteemidega. See võib hõlmata selliseid funktsioone nagu energia jälgimine, kaugjuhtimine ja automaatne stsenaariumide seadistamine, et parandada süsteemi üldist jõudlust.

Alalisvoolu pistikupesad ja lülitid: Alalisvooluseadmetega ühilduvuse tagamiseks peavad teie kodused pistikupesad ja lülitid olema varustatud alalisvooluühendustega. Neid pistikupesasid ja lüliteid saab kasutada alalisvoolutoitega seadmetega, tagades samal ajal ohutuse ja mugavuse.

DC ELEKTRISEADMED

Siseruumides kasutatavaid alalisvoolutoitega seadmeid on nii palju, et neid kõiki on võimatu siin loetleda, saab neid vaid ligikaudselt liigitada. Enne seda peame mõistma, millised seadmed vajavad vahelduvvoolu ja millised alalisvoolu. Üldiselt vajavad suure võimsusega elektriseadmed kõrgemat pinget ja on varustatud suure koormusega mootoritega. Selliseid elektriseadmeid toidab vahelduvvool, näiteks külmikud, vanamoodsad kliimaseadmed, pesumasinad, pliidikummid jne.

Samuti on olemas elektriseadmeid, mis ei vaja suure võimsusega mootorit ning täppis-integraallülitused saavad töötada ainult keskmise ja madala pingega ning kasutada alalisvoolutoidet, näiteks telerid, arvutid ja magnetofonid.

Muidugi pole ülaltoodud eristus kuigi ammendav. Praegu saab paljusid suure võimsusega seadmeid toita ka alalisvooluga. Näiteks on ilmunud alalisvoolu muudetava sagedusega kliimaseadmed, mis kasutavad alalisvoolumootoreid, millel on parem vaikne töö ja suurem energiasäästlikkus. Üldiselt sõltub elektriseadme vahelduv- või alalisvoolu olemuse võti seadme sisemisest struktuurist.

PTERVE MAJA DC RAKTIKAALNE JUHTUM

Siin on mõned näited „kogu maja alalisvoolu“ kohta üle maailma. Võib järeldada, et need juhtumid on põhimõtteliselt vähese süsinikuheitega ja keskkonnasõbralikud lahendused, mis näitab, et „kogu maja alalisvoolu“ peamine liikumapanev jõud on endiselt keskkonnakaitse kontseptsioon ning intelligentsetel alalisvoolusüsteemidel on veel pikk tee minna.

Rootsi nullheitega maja

Zhongguancuni demonstratsioonitsooni uue energiahoone projekt

Zhongguancuni uue energiaga hoone projekt on Pekingi Chaoyangi ringkonnavalitsuse edendatav näidisprojekt, mille eesmärk on edendada rohelisi hooneid ja taastuvenergia kasutamist. Selles projektis võtavad mõned hooned kasutusele kogu maja hõlmavad alalisvoolusüsteemid, mis on kombineeritud päikesepaneelide ja energiasalvestussüsteemidega alalisvooluenergia tarnimiseks. Selle katse eesmärk on vähendada hoone keskkonnamõju ja parandada energiatõhusust uue energia ja alalisvoolutoite integreerimise kaudu.

Dubai Expo 2020 säästva energia elamuprojekt, AÜE

2020. aasta Dubais toimunud maailmanäitusel esitleti mitmeid projekte, mis on loodud säästva energiaga kodude jaoks, kasutades taastuvenergiat ja kogu maja katvaid alalisvoolusüsteeme. Nende projektide eesmärk on parandada energiatõhusust uuenduslike energialahenduste abil.

Jaapani alalisvoolu mikrovõrgu eksperimentaalne projekt

Jaapanis on mõned mikrovõrgu eksperimentaalsed projektid hakanud kasutusele võtma kogu maja katvaid alalisvoolusüsteeme. Neid süsteeme toidab päikese- ja tuuleenergia, samal ajal kui kodustes seadmetes ja seadmetes rakendatakse alalisvoolu.

Energiakeskuse maja

London South Bank University ja Ühendkuningriigi riikliku füüsikalabori koostööprojekt on suunatud nullenergiamaja loomisele. Kodu kasutab energia tõhusaks kasutamiseks alalisvoolu koos päikesepaneelide ja energiasalvestussüsteemidega.

RELEVANT TÖÖSTUSLIIDUD

Majaülese intelligentsuse tehnoloogiat on teile varemgi tutvustatud. Tegelikult toetavad seda tehnoloogiat mõned tööstusühendused. Charging Head Network on loendanud tööstuses asjakohaseid ühendusi. Siin tutvustame teile majaülese alalisvooluga seotud ühendusi.

TASU 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), hiinakeelne nimi on „Guangdongi terminalide kiirlaadimise tööstuse ühing“. Guangdongi terminalide kiirlaadimise tööstuse ühing (edaspidi terminalide kiirlaadimise tööstuse ühing) asutati 2021. aastal. Terminali kiirlaadimise tehnoloogia on võtmetähtsusega võimekus, mis soodustab uue põlvkonna elektroonilise teabe tööstuse (sealhulgas 5G ja tehisintellekt) laiaulatuslikku rakendamist. Süsinikuneutraalsuse ülemaailmse arengutrendi raames aitab terminalide kiirlaadimine vähendada elektroonikajäätmeid ja energia raiskamist ning saavutada rohelist keskkonnakaitset ja tööstuse säästvat arengut, pakkudes sadadele miljonitele tarbijatele ohutumat ja usaldusväärsemat laadimiskogemust.

Kiirlaadimisterminalide tehnoloogia standardiseerimise ja industrialiseerimise kiirendamiseks võtsid Info- ja Kommunikatsioonitehnoloogia Akadeemia, Huawei, OPPO, vivo ja Xiaomi juhtrolli ühise ettevõtmise käivitamisel, millesse kaasavad kõik kiirlaadimisterminalide tööstusahela osapooled, näiteks sisemised terviklikud masinad, kiibid, instrumendid, laadijad ja lisatarvikud. Ettevalmistused algavad 2021. aasta alguses. Ühingu loomine aitab luua huvide kogukonda tööstusahelas, luua tööstusbaasi kiirlaadimisterminalide projekteerimiseks, uurimis- ja arendustegevuseks, tootmiseks, testimiseks ja sertifitseerimiseks, edendada põhiliste elektroonikakomponentide, tipptasemel üldkiipide, oluliste põhimaterjalide ja muude valdkondade arendamist ning püüda luua maailmatasemel terminale. Kuaihongi innovaatilised tööstusklastrid on eluliselt tähtsad.

FCA edendab peamiselt UFCS-standardit. UFCS-i täisnimi on Universal Fast Charging Specification ja hiinakeelne nimi on Fusion Fast Charging Standard. See on uue põlvkonna integreeritud kiirlaadimise protokoll, mida juhivad Info- ja Kommunikatsioonitehnoloogia Akadeemia, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi ning paljude terminali- ja kiibifirmade ning tööstuspartnerite, näiteks Silicon Poweri, Rockchipi, Lihui Technology ja Angbao Electronicsi ühised jõupingutused. Lepingu eesmärk on sõnastada mobiilterminalide integreeritud kiirlaadimise standardid, lahendada vastastikuse kiirlaadimise ühildumatuse probleem ning luua lõppkasutajatele kiire, ohutu ja ühilduv laadimiskeskkond.

Praegu on UFCS korraldanud teise UFCS-i testkonverentsi, kus viidi läbi „Liikmesettevõtte vastavusfunktsiooni eeltest“ ja „Terminali tootja ühilduvustest“. Testimise ja kokkuvõtlike kogemuste vahetamise kaudu ühendame samaaegselt teooria ja praktika, eesmärgiga murda kiirlaadimise ühildumatuse olukord, edendada ühiselt terminali kiirlaadimise tervislikku arengut ning teha koostööd paljude tööstusahela kvaliteetsete tarnijate ja teenusepakkujatega, et ühiselt edendada kiirlaadimise tehnoloogia standardeid. UFCS-i industrialiseerimise edenemine.

USB-IF

1994. aastal Inteli ja Microsofti algatatud rahvusvaheline standardimisorganisatsioon nimega „USB-IF” (täisnimi: USB Implementers Forum) on mittetulundusühing, mille asutas ettevõtete grupp, kes töötas välja universaalse jadasiini spetsifikatsiooni. USB-IF loodi selleks, et pakkuda tugiorganisatsiooni ja foorumit universaalse jadasiini tehnoloogia arendamiseks ja kasutuselevõtuks. Foorum edendab kvaliteetsete ühilduvate USB-välisseadmete (seadmete) arendamist ning reklaamib USB eeliseid ja vastavusteste läbinud toodete kvaliteeti.ng.

USB-IF USB-l on praegu mitu tehniliste spetsifikatsioonide versiooni. Tehniliste spetsifikatsioonide uusim versioon on USB4 2.0. Selle tehnilise standardi maksimaalne kiirus on suurendatud 80 Gbps-ni. See võtab kasutusele uue andmearhitektuuri, USB PD kiirlaadimise standardi, USB Type-C liidese ja kaablistandardid uuendatakse samaaegselt.

WPC

WPC täisnimi on Wireless Power Consortium ja selle hiinakeelne nimi on „Wireless Power Consortium”. See asutati 17. detsembril 2008. See on maailma esimene standardiorganisatsioon, mis edendab traadita laadimistehnoloogiat. 2023. aasta mai seisuga on WPC-l kokku 315 liiget. Liidu liikmed teevad koostööd ühise eesmärgi nimel: saavutada kõigi traadita laadijate ja traadita toiteallikate täielik ühilduvus kogu maailmas. Sel eesmärgil on nad välja töötanud palju traadita kiirlaadimise tehnoloogia spetsifikatsioone.

Traadita laadimise tehnoloogia pideva arenguga on selle rakendusala laienenud tarbijatele mõeldud pihuarvutitest paljudele uutele valdkondadele, nagu sülearvutid, tahvelarvutid, droonid, robotid, sõidukite internet ja nutikad traadita köögid. WPC on välja töötanud ja haldanud mitmeid standardeid mitmesuguste traadita laadimise rakenduste jaoks, sealhulgas:

Qi standard nutitelefonidele ja teistele kaasaskantavatele mobiilseadmetele.

Ki juhtmevaba köögistandard köögiseadmetele toetab laadimisvõimsust kuni 2200 W.

Kergete elektrisõidukite (LEV) standard muudab kergete elektrisõidukite, näiteks elektrijalgrataste ja tõukerataste juhtmevaba laadimise kodus ja liikvel olles kiiremaks, ohutumaks, nutikamaks ja mugavamaks.

Tööstuslik traadita laadimise standard robotite, AGV-de, droonide ja muude tööstusautomaatika masinate ohutuks ja mugavaks traadita energiaülekandeks.

Turul on nüüdseks üle 9000 Qi-sertifikaadiga juhtmevaba laadimistoote. WPC kontrollib toodete ohutust, koostalitlusvõimet ja sobivust oma sõltumatute volitatud testimislaborite võrgustiku kaudu üle maailma.

SUHTLEMINE

CSA

Connectivity Standards Alliance (CSA) on organisatsioon, mis arendab, sertifitseerib ja edendab nutika kodu Matter standardeid. Selle eelkäijaks oli 2002. aastal asutatud Zigbee Alliance. 2022. aasta oktoobriks ulatub alliansi ettevõtete liikmete arv üle 200.

CSA pakub asjade interneti innovaatoritele standardeid, tööriistu ja sertifikaate, et muuta asjade internet kättesaadavamaks, turvalisemaks ja kasutatavamaks1. Organisatsioon on pühendunud valdkonna teadlikkuse määratlemisele ja suurendamisele ning pilvandmetöötluse ja järgmise põlvkonna digitehnoloogiate turvalisuse parimate tavade üldisele arendamisele. CSA-IoT koondab maailma juhtivaid ettevõtteid, et luua ja edendada ühiseid avatud standardeid, nagu Matter, Zigbee, IP jne, samuti standardeid sellistes valdkondades nagu tooteturvalisus, andmete privaatsus, nutikas juurdepääsu kontroll ja palju muud.

Zigbee on CSA Alliance'i loodud IoT-ühenduse standard. See on traadita sideprotokoll, mis on loodud traadita andurite võrgu (WSN) ja asjade interneti (IoT) rakenduste jaoks. See kasutab IEEE 802.15.4 standardit, töötab 2,4 GHz sagedusalas ning keskendub madalale energiatarbimisele, madalale keerukusele ja lühikese ulatusega sidele. CSA Alliance'i edendatavat protokolli on laialdaselt kasutatud nutikates kodudes, tööstusautomaatikas, tervishoius ja muudes valdkondades.

Üks Zigbee disainieesmärke on toetada usaldusväärset sidet suure hulga seadmete vahel, säilitades samal ajal madala energiatarbimise taseme. See sobib seadmetele, mis peavad pikka aega töötama ja sõltuvad akutoitest, näiteks andurite sõlmedele. Protokollil on mitmesuguseid topoloogiaid, sealhulgas täht-, võrk- ja klastripuu topoloogia, mis muudab selle kohandatavaks erineva suuruse ja vajadustega võrkudele.

Zigbee seadmed suudavad automaatselt moodustada iseorganiseeruvaid võrke, on paindlikud ja kohanemisvõimelised ning suudavad dünaamiliselt kohaneda võrgu topoloogia muutustega, näiteks seadmete lisamise või eemaldamisega. See muudab Zigbee juurutamise ja hooldamise praktilistes rakendustes lihtsamaks. Üldiselt pakub Zigbee kui avatud standardiga traadita sideprotokoll usaldusväärset lahendust erinevate IoT-seadmete ühendamiseks ja juhtimiseks.

Bluetooth SIG

1996. aastal plaanisid Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM ja Intel luua tööstusühenduse. See organisatsioon sai nimeks „Bluetooth Technology Alliance”, mida kutsuti ka „Bluetooth SIG-iks”. Nad töötasid ühiselt välja lühikese ulatusega traadita ühenduse tehnoloogia. Arendusmeeskond lootis, et see traadita side tehnoloogia suudab koordineerida ja ühendada tööd erinevates tööstusvaldkondades, näiteks Bluetooth Kingi abil. Seetõttu nimetati see tehnoloogia Bluetoothiks.

Bluetooth (Bluetooth-tehnoloogia) on lühikese ulatusega ja väikese energiatarbega traadita side standard, mis sobib mitmesuguste seadmete ühendamiseks ja andmeedastuseks ning pakub lihtsat sidumist, mitmepunktilist ühendust ja põhilisi turvafunktsioone.

Bluetooth (Bluetooth-tehnoloogia) pakub traadita ühendusi majapidamisseadmetele ja on traadita sidetehnoloogia oluline osa.

SPARKLINKI ÜHING

22. septembril 2020 asutati ametlikult Sparklink Association. Spark Alliance on globaliseerumisele pühendunud tööstusliit. Selle eesmärk on edendada uue põlvkonna traadita lühimaa sidetehnoloogia SparkLink innovatsiooni ja tööstusökoloogiat ning rakendada kiiresti arenevaid uusi stsenaariumirakendusi, nagu nutikad autod, nutikad kodud, nutikad terminalid ja nutikas tootmine, ning rahuldada äärmuslike jõudlusnõuete vajadusi. Praegu on ühingul üle 140 liikme.

Sparklink Associationi edendatav traadita lühimaa sidetehnoloogia kannab nime SparkLink ja selle hiinakeelne nimi on Star Flash. Tehnilised omadused on ülimadal latentsusaeg ja ülikõrge töökindlus. Ülirühikese kaadristruktuuri, Polari koodeki ja HARQ taasedastusmehhanismi abil suudab SparkLink saavutada latentsusaja 20,833 mikrosekundit ja töökindluse 99,999%.

WI-FI LIIT

Wi-Fi Alliance on rahvusvaheline organisatsioon, mis koosneb mitmest tehnoloogiaettevõttest ja on pühendunud traadita võrgutehnoloogia arendamise, innovatsiooni ja standardiseerimise edendamisele. Organisatsioon asutati 1999. aastal. Selle peamine eesmärk on tagada erinevate tootjate toodetud WiFi-seadmete omavaheline ühilduvus, edendades seeläbi traadita võrkude populaarsust ja kasutamist.

WiFi-tehnoloogia (Wireless Fidelity) on tehnoloogia, mida peamiselt edendab Wi-Fi Alliance. Traadita kohtvõrgu tehnoloogiana kasutatakse seda andmeedastuseks ja elektroonikaseadmete vaheliseks suhtluseks traadita signaalide kaudu. See võimaldab seadmetel (nt arvutid, nutitelefonid, tahvelarvutid, nutikodu seadmed jne) vahetada andmeid piiratud ulatuses ilma füüsilise ühenduse vajaduseta.

WiFi-tehnoloogia kasutab seadmete vahelise ühenduse loomiseks raadiolaineid. See traadita olemus välistab füüsiliste ühenduste vajaduse, võimaldades seadmetel vabalt liikuda teatud leviala piires, säilitades samal ajal võrguühenduse. WiFi-tehnoloogia kasutab andmete edastamiseks erinevaid sagedusribasid. Kõige sagedamini kasutatavad sagedusribad on 2,4 GHz ja 5 GHz. Need sagedusribad on jagatud mitmeks kanaliks, mille kaudu seadmed saavad suhelda.

WiFi-tehnoloogia kiirus sõltub standardist ja sagedusribast. Tehnoloogia pideva arenguga on WiFi-kiirus järk-järgult suurenenud varasetest sadadest kbps-st (kilobitti sekundis) praeguse mitme Gbps-ni (gigabiti sekundis). Erinevad WiFi-standardid (näiteks 802.11n, 802.11ac, 802.11ax jne) toetavad erinevaid maksimaalseid edastuskiirusi. Lisaks on andmeedastus kaitstud krüpteerimis- ja turvaprotokollide abil. Nende hulgas on WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) ja WPA3 levinud krüpteerimisstandardid, mida kasutatakse WiFi-võrkude kaitsmiseks volitamata juurdepääsu ja andmete varguse eest.

SSTANDARDISATSIOONID JA EHITUSMÄÄRUSED

Kogu maja katvate alalisvoolusüsteemide arendamise peamine takistus on ülemaailmselt ühtsete standardite ja ehitusnormide puudumine. Traditsioonilised hoonete elektrisüsteemid töötavad tavaliselt vahelduvvoolul, seega vajavad kogu maja katvad alalisvoolusüsteemid uusi standardeid projekteerimisel, paigaldamisel ja käitamisel.

Standardimise puudumine võib viia erinevate süsteemide ühildumatuseni, suurendada seadmete valiku ja asendamise keerukust ning takistada turu laienemist ja populaarsuse kasvu. Ehitusnormidega kohanemise puudumine on samuti väljakutse, kuna ehitustööstus põhineb sageli traditsioonilistel vahelduvvoolusüsteemidel. Seetõttu võib kogu maja hõlmava alalisvoolusüsteemi kasutuselevõtt nõuda ehitusnormide kohandamist ja ümberdefineerimist, mis võtab aega ja nõuab kooskõlastatud pingutust.

EMAJANDUSKULUD JA TEHNOLOOGIAVAHETUS

Kogu maja hõlmava alalisvoolusüsteemi juurutamine võib kaasa tuua suuremaid esialgseid kulusid, sealhulgas keerukamate alalisvooluseadmete, akudega energiasalvestussüsteemide ja alalisvooluga ühilduvate seadmete ostmine. Need lisakulud võivad olla üks põhjusi, miks paljud tarbijad ja hoonearendajad kõhklevad kogu kodu hõlmavate alalisvoolusüsteemide kasutuselevõtul.

Lisaks on traditsioonilised kliimaseadmed ja -taristu nii küpsed ja laialt levinud, et üleminek kogu maja hõlmavale alalisvoolusüsteemile nõuab ulatuslikku tehnoloogilist ümberkujundamist, mis hõlmab elektripaigaldise ümberkujundamist, seadmete väljavahetamist ja personali koolitamist. See nihe võib kaasa tuua täiendavaid investeeringuid ja tööjõukulusid olemasolevatele hoonetele ja taristule, piirates kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide kasutuselevõtu kiirust.

DSEADMETE ÜHILDUVUS JA TURULEPÄÄS

Kogu maja alalisvoolusüsteemid peavad saavutama ühilduvuse rohkemate turul olevate seadmetega, et tagada erinevate kodumasinate, valgustuse ja muude seadmete tõrgeteta töö. Praegu on paljud turul olevad seadmed endiselt vahelduvvoolupõhised ning kogu maja alalisvoolusüsteemide reklaamimine nõuab koostööd tootjate ja tarnijatega, et edendada rohkem alalisvooluga ühilduvate seadmete turule sisenemist.

Samuti on vaja teha koostööd energiatarnijate ja elektrivõrkudega, et tagada taastuvenergia tõhus integreerimine ja ühendamine traditsiooniliste võrkudega. Seadmete ühilduvuse ja turulepääsu probleemid võivad mõjutada kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide laialdast kasutamist, mis nõuab tööstusahelas suuremat konsensust ja koostööd.

SMART JA JÄTKUSUUTLIK

Üks tulevasi kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide arengusuundi on panna suurem rõhk intelligentsusele ja jätkusuutlikkusele. Intelligentsete juhtimissüsteemide integreerimise abil saavad kogu maja hõlmavad alalisvoolusüsteemid energiatarbimist täpsemalt jälgida ja hallata, võimaldades kohandatud energiahaldusstrateegiaid. See tähendab, et süsteem saab dünaamiliselt kohanduda leibkonna nõudluse, elektrihindade ja taastuvenergia kättesaadavusega, et maksimeerida energiatõhusust ja vähendada energiakulusid.

Samal ajal hõlmab kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide säästva arengu suund laiemate taastuvenergiaallikate, sealhulgas päikeseenergia, tuuleenergia jne integreerimist, aga ka tõhusamaid energia salvestamise tehnoloogiaid. See aitab luua rohelisema, targema ja jätkusuutlikuma koduelektrisüsteemi ning edendab kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide edasist arengut.

SSTANDARDISEERIMINE JA TÖÖSTUSKOOSTÖÖ

Kogu maja katvate alalisvoolusüsteemide laiema kasutuselevõtu edendamiseks on teine ​​arengusuund standardiseerimise ja tööstuskoostöö tugevdamine. Ülemaailmselt ühtsete standardite ja spetsifikatsioonide kehtestamine võib vähendada süsteemide projekteerimise ja rakendamise kulusid, parandada seadmete ühilduvust ja seeläbi edendada turu laienemist.

Lisaks on tööstuskoostöö võtmetegur ka kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide arendamise edendamisel. Kõikide valdkondade osalejad, sealhulgas ehitajad, elektriinsenerid, seadmete tootjad ja energiatarnijad, peavad tegema koostööd, et moodustada täisahelaline tööstusökosüsteem. See aitab lahendada seadmete ühilduvuse probleeme, parandada süsteemi stabiilsust ja edendada tehnoloogilist innovatsiooni. Standardimise ja tööstuskoostöö kaudu eeldatakse, et kogu maja hõlmavaid alalisvoolusüsteeme saab sujuvamalt integreerida tavapärastesse hoonetesse ja elektrisüsteemidesse ning saavutada laiemaid rakendusvõimalusi.

SKOKKUVÕTE

Majaülene alalisvoolusüsteem on arenev energiajaotussüsteem, mis erinevalt traditsioonilistest vahelduvvoolusüsteemidest varustab kogu hoonet alalisvooluga, hõlmates kõike alates valgustusest kuni elektroonikaseadmeteni. Majaülesed alalisvoolusüsteemid pakuvad traditsiooniliste süsteemidega võrreldes mõningaid unikaalseid eeliseid energiatõhususe, taastuvenergia integreerimise ja seadmete ühilduvuse osas. Esiteks, vähendades energia muundamise etappe, saavad majaülesed alalisvoolusüsteemid parandada energiatõhusust ja vähendada energia raiskamist. Teiseks on alalisvoolutoidet lihtsam integreerida taastuvenergiaseadmetega, näiteks päikesepaneelidega, pakkudes hoonetele säästvamat energialahendust. Lisaks võib paljude alalisvooluseadmete puhul majaülese alalisvoolusüsteemi kasutuselevõtt vähendada energia muundamise kadusid ning suurendada seadmete jõudlust ja eluiga.

Kogu maja hõlmavate alalisvoolusüsteemide rakendusalad hõlmavad paljusid valdkondi, sealhulgas elamuid, ärihooneid, tööstusrakendusi, taastuvenergiasüsteeme, elektritransporti jne. Elamutes saab kogu maja hõlmavaid alalisvoolusüsteeme kasutada valgustuse ja seadmete tõhusaks toiteks, parandades kodu energiatõhusust. Ärihoonetes aitab kontoriseadmete ja valgustussüsteemide alalisvoolutoiteallikas vähendada energiatarbimist. Tööstussektoris saavad kogu maja hõlmavad alalisvoolusüsteemid parandada tootmisliinide seadmete energiatõhusust. Taastuvenergiasüsteemide hulgas on kogu maja hõlmavaid alalisvoolusüsteeme lihtsam integreerida selliste seadmetega nagu päikese- ja tuuleenergia. Elektritranspordi valdkonnas saab alalisvoolu jaotussüsteeme kasutada elektriautode laadimiseks, et parandada laadimise efektiivsust. Nende rakendusalade jätkuv laienemine näitab, et kogu maja hõlmavatest alalisvoolusüsteemidest saavad tulevikus elujõuline ja tõhus valik hoonete ja elektrisüsteemide jaoks.

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