FORORD
Folk har kommet langt fra at elektrisitet ble oppdaget til at det ble mye brukt som «elektrisitet» og «elektrisk energi». En av de mest slående er «rutekonflikten» mellom vekselstrøm og likestrøm. Hovedpersonene er to samtidige genier, Edison og Tesla. Det som imidlertid er interessant, er at fra stadig nye menneskers perspektiv i det 21. århundre er ikke denne «debatten» helt vunnet eller tapt.

Selv om alt fra kraftproduksjonskilder til elektriske transportsystemer i utgangspunktet er «vekselstrøm», finnes likestrøm overalt i mange elektriske apparater og terminalutstyr. Spesielt «likestrøm»-strømsystemløsningen for hele huset, som har blitt foretrukket av alle de siste årene, kombinerer IoT-ingeniørteknologi og kunstig intelligens for å gi en sterk garanti for «smart hjem». Følg Charging Head Network nedenfor for å lære mer om hva likestrøm for hele huset er.

BAKGRUNN INNLEDNING

Likestrøm (DC) i hele hjemmet er et elektrisk system som bruker likestrøm i hjem og bygninger. Konseptet med «likestrøm for hele huset» ble foreslått i en sammenheng med at manglene ved tradisjonelle vekselstrømssystemer har blitt stadig mer åpenbare, og konseptet med lavkarbon- og miljøvern har fått mer og mer oppmerksomhet.

TRADISJONELT AC-SYSTEM

For tiden er det vanligste kraftsystemet i verden vekselstrømssystemet. Vekselstrømssystemet er et system for kraftoverføring og -distribusjon som fungerer basert på endringer i strømflyt forårsaket av samspillet mellom elektriske og magnetiske felt. Her er hovedtrinnene i hvordan et vekselstrømssystem fungerer:

GeneratorUtgangspunktet for et kraftsystem er generatoren. En generator er en enhet som omdanner mekanisk energi til elektrisk energi. Grunnprinsippet er å generere indusert elektromotorisk kraft ved å kutte ledninger med et roterende magnetfelt. I vekselstrømssystemer brukes vanligvis synkrongeneratorer, og rotorene deres drives av mekanisk energi (som vann, gass, damp osv.) for å generere et roterende magnetfelt.

VekselstrømsgenereringDet roterende magnetfeltet i generatoren forårsaker endringer i den induserte elektromotoriske kraften i de elektriske lederne, og genererer dermed vekselstrøm. Frekvensen til vekselstrømmen er vanligvis 50 Hz eller 60 Hz per sekund, avhengig av strømforsyningsstandardene i forskjellige regioner.

Transformatorforsterkning: Vekselstrøm passerer gjennom transformatorer i kraftoverføringslinjer. En transformator er en enhet som bruker prinsippet om elektromagnetisk induksjon for å endre spenningen til en elektrisk strøm uten å endre frekvensen. I kraftoverføringsprosessen er høyspent vekselstrøm lettere å overføre over lange avstander fordi den reduserer energitap forårsaket av motstand.

Overføring og distribusjonHøyspent vekselstrøm overføres til forskjellige steder gjennom overføringslinjer, og deretter nedgraderes gjennom transformatorer for å dekke behovene til forskjellige bruksområder. Slike overførings- og distribusjonssystemer muliggjør effektiv overføring og utnyttelse av elektrisk energi mellom forskjellige bruksområder og steder.

Anvendelser av vekselstrømSluttbrukeren får strøm fra vekselstrøm til hjem, bedrifter og industrianlegg. På disse stedene brukes vekselstrøm til å drive en rekke utstyr, inkludert belysning, elektriske varmeovner, elektriske motorer, elektronisk utstyr og mer.

Generelt sett ble vekselstrømssystemer vanlige på slutten av forrige århundre på grunn av mange fordeler, som stabile og kontrollerbare vekselstrømssystemer og lavere effekttap på linjene. Med fremskritt innen vitenskap og teknologi har imidlertid problemet med effektvinkelbalanse i vekselstrømssystemer blitt akutt. Utviklingen av kraftsystemer har ført til den suksessive utviklingen av mange kraftenheter som likerettere (som konverterer vekselstrøm til likestrøm) og omformere (som konverterer likestrøm til vekselstrøm). Kontrollteknologien til omformerventiler har også kommet inn i et veldig tydelig stadium, og hastigheten på å kutte av likestrøm er ikke lavere enn for vekselstrømsbrytere.

Dette gjør at mange mangler ved likestrømssystemet gradvis forsvinner, og det tekniske grunnlaget for helhuslikestrøm er på plass.

EMILJØVENNLIG OG LAVKARBONUTSLIPPSKONSEPT

I de senere årene, med fremveksten av globale klimaproblemer, spesielt drivhuseffekten, har miljøvernspørsmål fått mer og mer oppmerksomhet. Siden likestrøm i hele huset er bedre kompatibel med fornybare energisystemer, har det svært enestående fordeler innen energibesparing og utslippsreduksjon. Så det får mer og mer oppmerksomhet.

I tillegg kan likestrømssystemet spare mye komponenter og materialer på grunn av sin «direkte-til-direkte»-kretsstruktur, og er også veldig i samsvar med konseptet «lavkarbon og miljøvennlig».

HELE HUSET INTELLIGENSKONSEPT

Grunnlaget for bruken av helhus-DC er bruk og promotering av helhus-intelligens. Med andre ord er innendørs bruk av DC-systemer i utgangspunktet basert på intelligens, og det er et viktig middel for å styrke «helhus-intelligens».

Smart hjem refererer til å koble sammen ulike hjemmeenheter, apparater og systemer gjennom avansert teknologi og intelligente systemer for å oppnå sentralisert kontroll, automatisering og fjernovervåking, og dermed forbedre bekvemmeligheten, komforten og bekvemmeligheten i hjemmelivet. Sikkerhet og energieffektivitet.

FUNDAMENTAL

Implementeringsprinsippene for intelligente systemer for hele huset involverer mange viktige aspekter, inkludert sensorteknologi, smarte enheter, nettverkskommunikasjon, smarte algoritmer og kontrollsystemer, brukergrensesnitt, sikkerhet og personvern, samt programvareoppdateringer og vedlikehold. Disse aspektene diskuteres i detalj nedenfor.

Sensorteknologi

Grunnlaget for et smart system for hele huset er en rekke sensorer som brukes til å overvåke hjemmemiljøet i sanntid. Miljøsensorer inkluderer temperatur-, fuktighets-, lys- og luftkvalitetssensorer for å registrere innendørsforhold. Bevegelsessensorer og magnetiske dør- og vindussensorer brukes til å oppdage menneskelig bevegelse og status for dører og vinduer, og gir grunnleggende data for sikkerhet og automatisering. Røyk- og gasssensorer brukes til å overvåke branner og skadelige gasser for å forbedre hjemmesikkerheten.

Smart enhet

Ulike smartenheter danner kjernen i et smart system for hele huset. Smart belysning, hvitevarer, dørlåser og kameraer har alle funksjoner som kan styres eksternt via internett. Disse enhetene er koblet til et enhetlig nettverk via trådløs kommunikasjonsteknologi (som Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), slik at brukere kan kontrollere og overvåke hjemmeenheter via internett når som helst og hvor som helst.

Telekommunikasjon

Enhetene i det intelligente systemet for hele huset er koblet sammen via internett for å danne et intelligent økosystem. Nettverkskommunikasjonsteknologi sikrer at enheter kan fungere sømløst sammen samtidig som det gir bekvemmeligheten av fjernkontroll. Gjennom skytjenester kan brukere få ekstern tilgang til hjemmesystemer for å overvåke og fjernstyre enhetsstatus.

Intelligente algoritmer og kontrollsystemer

Ved hjelp av kunstig intelligens og maskinlæringsalgoritmer kan det intelligente systemet for hele huset intelligent analysere og behandle data samlet inn av sensorer. Disse algoritmene gjør det mulig for systemet å lære brukerens vaner, automatisk justere enhetens arbeidsstatus og oppnå intelligent beslutningstaking og kontroll. Innstillingen av planlagte oppgaver og utløserbetingelser gjør det mulig for systemet å automatisk utføre oppgaver under spesifikke situasjoner og forbedre systemets automatiseringsnivå.

Brukergrensesnitt

For å gjøre det mulig for brukere å betjene det intelligente systemet for hele huset mer praktisk, tilbys en rekke brukergrensesnitt, inkludert mobilapplikasjoner, nettbrett eller datagrensesnitt. Gjennom disse grensesnittene kan brukere enkelt kontrollere og overvåke hjemmeenheter eksternt. I tillegg lar stemmestyring brukere kontrollere smartenheter via stemmekommandoer gjennom applikasjonen til stemmeassistenter.

FORDELER MED HELE HUSET DC

Det er mange fordeler med å installere likestrømssystemer i hjem, som kan oppsummeres i tre aspekter: høy energioverføringseffektivitet, høy integrering av fornybar energi og høy utstyrskompatibilitet.

EFFEKTIVITET

Først og fremst, i innendørs kretser har strømforsyningen som brukes ofte lav spenning, og likestrøm krever ikke hyppig spenningstransformasjon. Å redusere bruken av transformatorer kan effektivt redusere energitapet.

For det andre er tapet av ledninger og ledere under overføring av likestrøm relativt lite. Fordi motstandstapet i likestrøm ikke endres med strømmens retning, kan det kontrolleres og reduseres mer effektivt. Dette gjør at likestrøm kan vise høyere energieffektivitet i noen spesifikke scenarier, for eksempel kortdistanse kraftoverføring og lokale strømforsyningssystemer.

Til slutt, med utviklingen av teknologi, har noen nye elektroniske omformere og moduleringsteknologier blitt introdusert for å forbedre energieffektiviteten til likestrømssystemer. Effektive elektroniske omformere kan redusere energiomformingstap og ytterligere forbedre den generelle energieffektiviteten til likestrømssystemer.

INTEGRASJON AV FORNYBAR ENERGI

I det intelligente systemet for hele huset vil fornybar energi også bli introdusert og omgjort til elektrisk energi. Dette kan ikke bare implementere konseptet med miljøvern, men også utnytte husets struktur og plass fullt ut for å sikre energiforsyning. I motsetning til dette er likestrømssystemer enklere å integrere med fornybare energikilder som solenergi og vindenergi.

ENHETSKOMPATIBILITET

DC-systemet er bedre kompatibilitet med elektrisk utstyr innendørs. For tiden er mye utstyr, som LED-lys, klimaanlegg osv., DC-drevne. Dette betyr at det er enklere å oppnå intelligent kontroll og styring av DC-strømsystemer. Gjennom avansert elektronisk teknologi kan driften av DC-utstyr kontrolleres mer presist og intelligent energistyring oppnås.

BRUKSOMRÅDER

De mange fordelene med likestrømssystemet som nettopp er nevnt, kan bare gjenspeiles perfekt i noen spesifikke felt. Disse områdene er innemiljøet, og det er derfor helhuslikestrøm kan skinne i dagens innendørsområder.

BOLIGBYGG

I boligbygg kan likestrømssystemer for hele huset gi effektiv energi til mange aspekter av elektrisk utstyr. Belysningssystemer er et viktig bruksområde. LED-belysningssystemer drevet av likestrøm kan redusere energiomdanningstap og forbedre energieffektiviteten.

I tillegg kan likestrøm også brukes til å drive elektroniske apparater i hjemmet, som datamaskiner, mobiltelefonladere osv. Disse enhetene er i seg selv likestrømsenheter uten ekstra energiomdanningstrinn.

NÆRINGSBYGNING

Kontorer og kommersielle anlegg i næringsbygg kan også dra nytte av likestrømssystemer for hele huset. Likestrømsforsyning for kontorutstyr og belysningssystemer bidrar til å forbedre energieffektiviteten og redusere energisvinn.

Enkelte kommersielle apparater og utstyr, spesielt de som krever likestrøm, kan også fungere mer effektivt, og dermed forbedre den generelle energieffektiviteten til kommersielle bygninger.

INDUSTRIELLE BRUKSOMRÅDER

Innen industrien kan likestrømssystemer for hele huset brukes på produksjonslinjeutstyr og elektriske verksteder. Noe industrielt utstyr bruker likestrøm. Bruk av likestrøm kan forbedre energieffektiviteten og redusere energisvinn. Dette er spesielt tydelig ved bruk av elektroverktøy og verkstedutstyr.

SYSTEMER FOR LADING OG ENERGILAGRING AV ELBILIER

Innen transport kan likestrømssystemer brukes til å lade elektriske kjøretøy for å forbedre ladeeffektiviteten. I tillegg kan likestrømssystemer for hele huset også integreres i batterilagringssystemer for å gi husholdninger effektive energilagringsløsninger og ytterligere forbedre energieffektiviteten.

INFORMASJONSTEKNOLOGI OG KOMMUNIKASJON

Innen informasjonsteknologi og kommunikasjon er datasentre og kommunikasjonsbasestasjoner ideelle bruksområder for DC-systemer for hele datasenteret. Siden mange enheter og servere i datasentre bruker likestrøm, bidrar likestrømssystemer til å forbedre ytelsen til hele datasenteret. På samme måte kan kommunikasjonsbasestasjoner og -utstyr også bruke likestrøm for å forbedre systemets energieffektivitet og redusere avhengigheten av tradisjonelle strømsystemer.

KOMPONENTER FOR HELE HUSET, DC-SYSTEM

Så hvordan er et likestrømssystem for hele huset konstruert? Kort sagt kan et likestrømssystem for hele huset deles inn i fire deler: likestrømskraftkilde, et sideelvs energilagringssystem, likestrømskraftdistribusjonssystem og sideelvs elektrisk utstyr.

DC STRØMKILDE

I et likestrømssystem er utgangspunktet likestrømskilden. I motsetning til det tradisjonelle vekselstrømsystemet er likestrømskilden for hele huset vanligvis ikke helt avhengig av omformeren for å konvertere vekselstrøm til likestrøm, men vil velge ekstern fornybar energi. Som eneste eller primære energikilde.

For eksempel vil et lag med solcellepaneler bli lagt på ytterveggen av bygningen. Lyset vil bli konvertert til likestrøm av panelene, og deretter lagret i likestrømsdistribusjonssystemet, eller direkte overført til terminalutstyrsapplikasjonen. Det kan også installeres på ytterveggen av bygningen eller rommet. Bygg en liten vindturbin på toppen og konverter den til likestrøm. Vindkraft og solenergi er for tiden de mest vanlige likestrømskildene. Det kan komme andre i fremtiden, men de krever alle omformere for å konvertere dem til likestrøm.

DC ENERGILAGRINGSSYSTEM

Generelt sett vil ikke likestrømsstrømmen som genereres av likestrømskilder bli overført direkte til terminalutstyret, men lagret i likestrømsenergilagringssystemet. Når utstyret trenger strøm, vil strømmen bli frigjort fra likestrømsenergilagringssystemet. Sørg for strøm innendørs.

DC-energilagringssystemet er som et reservoar som mottar den elektriske energien som konverteres fra likestrømskilden og kontinuerlig leverer elektrisk energi til terminalutstyret. Det er verdt å nevne at siden likestrømsoverføringen skjer mellom likestrømskilden og likestrømsenergilagringssystemet, kan det redusere bruken av omformere og mange enheter, noe som ikke bare reduserer kostnadene for kretsdesign, men også forbedrer systemets stabilitet.

Derfor er DC-energilagringssystemet for hele huset nærmere DC-lademodulen til nye energikjøretøyer enn det tradisjonelle «DC-koblede solsystemet».

Som vist i figuren ovenfor, må det tradisjonelle «DC-koblede solcellesystemet» overføre strøm til strømnettet, så det har ekstra solcelleomformermoduler, mens «DC-koblede solcellesystemet» med likestrøm for hele huset ikke krever en omformer og booster. Transformatorer og andre enheter, høy effektivitet og energi.

DC STRØMFORDELINGSSYSTEM

Hjertet i et DC-system for hele huset er DC-distribusjonssystemet, som spiller en kritisk rolle i et hjem, en bygning eller et annet anlegg. Dette systemet er ansvarlig for å distribuere strøm fra kilden til ulike terminalenheter, slik at alle deler av huset får strøm.

EFFEKT

Energidistribusjon: DC-strømdistribusjonssystemet er ansvarlig for å distribuere elektrisk energi fra energikilder (som solcellepaneler, energilagringssystemer osv.) til diverse elektrisk utstyr i hjemmet, inkludert belysning, apparater, elektronisk utstyr osv.

Forbedre energieffektiviteten: Gjennom likestrømsdistribusjon kan energiomformingstap reduseres, og dermed forbedre energieffektiviteten til hele systemet. Spesielt når det integreres med likestrømsutstyr og fornybare energikilder, kan elektrisk energi brukes mer effektivt.

Støtter likestrømsenheter: En av nøklene til et likestrømssystem for hele huset er å støtte strømforsyningen til likestrømsenheter, og unngå energitapet ved å konvertere vekselstrøm til likestrøm.

KONSTITUERER

DC-distribusjonspanel: DC-distribusjonspanel er en nøkkelenhet som distribuerer strøm fra solcellepaneler og energilagringssystemer til ulike kretser og enheter i hjemmet. Det inkluderer komponenter som DC-sikringer og spenningsstabilisatorer for å sikre stabil og pålitelig distribusjon av elektrisk energi.

Intelligent kontrollsystem: For å oppnå intelligent styring og kontroll av energi, er vanligvis likestrømssystemer for hele huset utstyrt med intelligente kontrollsystemer. Dette kan inkludere funksjoner som energiovervåking, fjernkontroll og automatisert scenarioinnstilling for å forbedre systemets generelle ytelse.

DC-uttak og brytere: For å være kompatible med DC-utstyr, må uttakene og bryterne i hjemmet ditt være utformet med DC-tilkoblinger. Disse uttakene og bryterne kan brukes med DC-drevet utstyr samtidig som sikkerhet og bekvemmelighet sikres.

DC ELEKTRISK UTSTYR

Det finnes så mye innendørs likestrømsutstyr at det er umulig å liste opp alt her, men bare grovt sett kan klassifiseres. Før det må vi først forstå hva slags utstyr som krever vekselstrøm og hva slags likestrøm. Generelt sett krever elektriske apparater med høy effekt høyere spenninger og er utstyrt med motorer med høy belastning. Slike elektriske apparater drives av vekselstrøm, for eksempel kjøleskap, gammeldagse klimaanlegg, vaskemaskiner, kjøkkenvifter osv.

Det finnes også noe elektrisk utstyr som ikke krever kraftig motordrift, og de presisjonsintegrerte kretsene kan bare operere ved middels og lav spenning og bruke likestrøm, for eksempel TV-apparater, datamaskiner og båndopptakere.

Selvfølgelig er ikke skillet ovenfor særlig uttømmende. For tiden kan mange høyeffektsapparater også drives av likestrøm. For eksempel har det dukket opp likestrøms-klimaanlegg med variabel frekvens, som bruker likestrømsmotorer med bedre lydløshet og mer energibesparelse. Generelt sett avhenger nøkkelen til om det elektriske utstyret er vekselstrøm eller likestrøm av den interne enhetsstrukturen.

PPRAKTISK TILFELLES MED HELE HUSET DC

Her er noen eksempler på «helhus-DC» fra hele verden. Det kan sees at disse tilfellene i utgangspunktet er lavkarbon- og miljøvennlige løsninger, noe som viser at den viktigste drivkraften for «helhus-DC» fortsatt er konseptet miljøvern, og intelligente DC-systemer har fortsatt en lang vei å gå.

Nullutslippshuset i Sverige

Zhongguancun demonstrasjonssone nytt energibyggprosjekt

Zhongguancun New Energy Building Project er et demonstrasjonsprosjekt lansert av Chaoyang-distriktets myndigheter i Beijing, Kina, med mål om å fremme grønne bygninger og bruk av fornybar energi. I dette prosjektet tar noen bygninger i bruk likestrømssystemer for hele huset, som kombineres med solcellepaneler og energilagringssystemer for å realisere likestrømsforsyning. Dette forsøket tar sikte på å redusere bygningens miljøpåvirkning og forbedre energieffektiviteten ved å integrere ny energi og likestrømsforsyning.

Bærekraftig energiboligprosjekt for Dubai Expo 2020, UAE

På messen i Dubai i 2020 viste flere prosjekter frem bærekraftige energiboliger ved bruk av fornybar energi og likestrømssystemer for hele huset. Disse prosjektene har som mål å forbedre energieffektiviteten gjennom innovative energiløsninger.

Eksperimentelt prosjekt for likestrømsmikronett i Japan

I Japan har noen eksperimentelle mikronettprosjekter begynt å ta i bruk likestrømssystemer for hele huset. Disse systemene drives av sol- og vindkraft, samtidig som de implementerer likestrøm til apparater og utstyr i hjemmet.

Energihubhuset

Prosjektet, et samarbeid mellom London South Bank University og Storbritannias National Physical Laboratory, har som mål å skape et nullenergihjem. Hjemmet bruker likestrøm, kombinert med solcellepaneler og energilagringssystemer, for effektiv energibruk.

RELEVANTE BRANSJEFORENINGER

Teknologien for helhus-intelligens har blitt introdusert for deg før. Faktisk støttes teknologien av noen bransjeforeninger. Charging Head Network har telt opp relevante foreninger i bransjen. Her vil vi introdusere deg for foreningene knyttet til helhus-DC.

LADE 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), det kinesiske navnet er «Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association». Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (referert til som Terminal Fast Charging Industry Association) ble etablert i 2021. Terminalhurtigladeteknologi er en nøkkelfunksjon som driver den storskala anvendelsen av den nye generasjonen elektronisk informasjonsindustri (inkludert 5G og kunstig intelligens). Under den globale utviklingstrenden mot karbonnøytralitet bidrar terminalhurtiglading til å redusere elektronisk avfall og energisvinn og oppnå grønn miljøvern og bærekraftig utvikling av industrien, noe som gir en tryggere og mer pålitelig ladeopplevelse til hundrevis av millioner forbrukere.

For å akselerere standardiseringen og industrialiseringen av terminal hurtigladeteknologi tok Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, Vivo og Xiaomi ledelsen i å lansere et felles initiativ med alle parter i terminal hurtigladeindustrikjeden, som interne komplette maskiner, brikker, instrumenter, ladere og tilbehør. Forberedelsene vil starte tidlig i 2021. Etableringen av foreningen vil bidra til å bygge et interessefellesskap i industrikjeden, skape en industriell base for design, forskning og utvikling, produksjon, testing og sertifisering av terminal hurtiglading, drive utviklingen av elektroniske kjernekomponenter, avanserte generelle brikker, viktige basismaterialer og andre felt, og strebe etter å bygge terminaler i verdensklasse. Kuaihongs innovative industriklynger er av avgjørende betydning.

FCA fremmer hovedsakelig UFCS-standarden. Det fulle navnet på UFCS er Universal Fast Charging Specification, og det kinesiske navnet er Fusion Fast Charging Standard. Det er en ny generasjon integrert hurtiglading ledet av Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, Vivo, Xiaomi, og et felles arbeid med mange terminal-, chipselskaper og industripartnere som Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology og Angbao Electronics-protokollen. Avtalen tar sikte på å formulere integrerte hurtigladestandarder for mobile terminaler, løse problemet med inkompatibilitet mellom gjensidig hurtiglading og skape et raskt, trygt og kompatibelt lademiljø for sluttbrukere.

For tiden har UFCS holdt sin andre UFCS-testkonferanse, der «Member Enterprise Compliance Function Pre-Test» og «Terminal Manufacturer Compatibility Test» ble gjennomført. Gjennom testing og sammendragsutveksling kombinerer vi teori og praksis samtidig, med mål om å bryte situasjonen med inkompatibilitet med hurtiglading, i fellesskap fremme en sunn utvikling av hurtiglading av terminaler, og samarbeide med mange leverandører og tjenesteleverandører av høy kvalitet i industrikjeden for i fellesskap å fremme standarder for hurtigladeteknologi. Fremdriften i industrialiseringen av UFCS.

USB-IF

I 1994 ble den internasjonale standardiseringsorganisasjonen initiert av Intel og Microsoft, referert til som «USB-IF» (fullt navn: USB Implementers Forum), et non-profit selskap grunnlagt av en gruppe selskaper som utviklet Universal Serial Bus-spesifikasjonen. USB-IF ble etablert for å tilby en støtteorganisasjon og et forum for utvikling og adopsjon av Universal Serial Bus-teknologi. Forumet fremmer utviklingen av kompatible USB-periferienheter (enheter) av høy kvalitet og fremmer fordelene med USB og kvaliteten på produkter som består samsvarstester.ng.

Teknologien lansert av USB-IF USB har for tiden flere versjoner av tekniske spesifikasjoner. Den nyeste versjonen av den tekniske spesifikasjonen er USB4 2.0. Maksimal hastighet for denne tekniske standarden er økt til 80 Gbps. Den tar i bruk en ny dataarkitektur, USB PD hurtigladestandard, USB Type-C-grensesnitt og kabelstandarder vil også bli oppdatert samtidig.

WPC

WPCs fulle navn er Wireless Power Consortium, og det kinesiske navnet er «Wireless Power Consortium». Det ble grunnlagt 17. desember 2008. Det er verdens første standardiseringsorganisasjon som fremmer trådløs ladeteknologi. Per mai 2023 har WPC totalt 315 medlemmer. Alliansemedlemmene samarbeider med et felles mål: å oppnå full kompatibilitet mellom alle trådløse ladere og trådløse strømkilder over hele verden. For dette formålet har de formulert mange spesifikasjoner for trådløs hurtigladeteknologi.

Etter hvert som trådløs ladeteknologi fortsetter å utvikle seg, har bruksområdet utvidet seg fra håndholdte enheter for forbrukere til mange nye områder, som bærbare datamaskiner, nettbrett, droner, roboter, kjøretøyets internett og smarte trådløse kjøkken. WPC har utviklet og vedlikeholdt en rekke standarder for en rekke trådløse ladeapplikasjoner, inkludert:

Qi-standarden for smarttelefoner og andre bærbare mobilenheter.

Kis trådløse kjøkkenstandard, for kjøkkenapparater, støtter ladeeffekt på opptil 2200 W.

Standarden for lette elektriske kjøretøy (LEV) gjør det raskere, tryggere, smartere og mer praktisk å lade lette elektriske kjøretøy som elsykler og sparkesykler trådløst hjemme og på farten.

Industriell trådløs ladestandard for sikker og praktisk trådløs strømoverføring for lading av roboter, AGV-er, droner og annet industrielt automatiseringsmaskineri.

Det finnes nå mer enn 9000 Qi-sertifiserte trådløse ladeprodukter på markedet. WPC verifiserer produktenes sikkerhet, interoperabilitet og egnethet gjennom sitt nettverk av uavhengige, autoriserte testlaboratorier over hele verden.

KOMMUNIKASJON

Ansvarsfraskrivelse

Connectivity Standards Alliance (CSA) er en organisasjon som utvikler, sertifiserer og fremmer standarder for smart hjem. Forgjengeren er Zigbee Alliance, grunnlagt i 2002. I oktober 2022 vil antallet medlemmer i alliansen nå over 200.

CSA tilbyr standarder, verktøy og sertifiseringer for IoT-innovatører for å gjøre tingenes internett mer tilgjengelig, sikkert og brukervennlig1. Organisasjonen er dedikert til å definere og øke bransjebevisstheten og den generelle utviklingen av beste sikkerhetspraksis for skytjenester og neste generasjons digitale teknologier. CSA-IoT samler verdens ledende selskaper for å lage og fremme felles åpne standarder som Matter, Zigbee, IP, etc., samt standarder innen områder som produktsikkerhet, databeskyttelse, smart tilgangskontroll og mer.

Zigbee er en standard for IoT-tilkobling lansert av CSA Alliance. Det er en trådløs kommunikasjonsprotokoll designet for trådløse sensornettverk (WSN) og tingenes internett (IoT)-applikasjoner. Den bruker IEEE 802.15.4-standarden, opererer i 2,4 GHz-frekvensbåndet og fokuserer på lavt strømforbruk, lav kompleksitet og kortdistansekommunikasjon. Protokollen, som promoteres av CSA Alliance, har blitt mye brukt i smarte hjem, industriell automatisering, helsevesen og andre felt.

Et av Zigbees designmål er å støtte pålitelig kommunikasjon mellom et stort antall enheter, samtidig som det opprettholder lavt strømforbruk. Den er egnet for enheter som må kjøre lenge og er avhengige av batteristrøm, for eksempel sensornoder. Protokollen har forskjellige topologier, inkludert stjerne-, mesh- og klyngetre, noe som gjør den tilpasningsdyktig til nettverk av forskjellige størrelser og behov.

Zigbee-enheter kan automatisk danne selvorganiserende nettverk, er fleksible og tilpasningsdyktige, og kan dynamisk tilpasse seg endringer i nettverkstopologien, for eksempel tillegg eller fjerning av enheter. Dette gjør Zigbee enklere å distribuere og vedlikeholde i praktiske applikasjoner. Totalt sett gir Zigbee, som en åpen standard trådløs kommunikasjonsprotokoll, en pålitelig løsning for å koble til og kontrollere ulike IoT-enheter.

Bluetooth SIG

I 1996 planla Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM og Intel å opprette en bransjeforening. Denne organisasjonen var «Bluetooth Technology Alliance», omtalt som «Bluetooth SIG». De utviklet i fellesskap en teknologi for trådløs tilkobling med kort rekkevidde. Utviklingsteamet håpet at denne trådløse kommunikasjonsteknologien kunne koordinere og forene arbeidet innen ulike industrifelt, som Bluetooth King. Derfor fikk denne teknologien navnet Bluetooth.

Bluetooth (Bluetooth-teknologi) er en trådløs kommunikasjonsstandard med kort rekkevidde og lavt strømforbruk, egnet for ulike enhetstilkoblinger og dataoverføring, med enkel paring, flerpunktstilkobling og grunnleggende sikkerhetsfunksjoner.

Bluetooth (Bluetooth-teknologi) kan gi trådløse tilkoblinger for enheter i huset og er en viktig del av trådløs kommunikasjonsteknologi.

SPARKLINK-FORENINGEN

Sparklink Association ble offisielt opprettet 22. september 2020. Spark Alliance er en industriallianse som er forpliktet til globalisering. Målet er å fremme innovasjon og industriell økologi i den nye generasjonen trådløs kortdistansekommunikasjonsteknologi SparkLink, og å gjennomføre raskt utviklende nye scenarioapplikasjoner som smartbiler, smarthjem, smartterminaler og smart produksjon, og møte behovene til ekstreme ytelseskrav. Foreningen har for tiden mer enn 140 medlemmer.

Den trådløse kortdistansekommunikasjonsteknologien som promoteres av Sparklink Association kalles SparkLink, og det kinesiske navnet er Star Flash. De tekniske egenskapene er ultralav latens og ultrahøy pålitelighet. SparkLink er basert på ultrakort rammestruktur, Polar-kodek og HARQ-retransmisjonsmekanisme, og kan oppnå en latens på 20,833 mikrosekunder og en pålitelighet på 99,999 %.

WI-FI ALLIANSE

Wi-Fi Alliance er en internasjonal organisasjon bestående av en rekke teknologiselskaper som er forpliktet til å fremme og fremme utvikling, innovasjon og standardisering av trådløs nettverksteknologi. Organisasjonen ble grunnlagt i 1999. Hovedmålet er å sikre at Wi-Fi-enheter produsert av forskjellige produsenter er kompatible med hverandre, og dermed fremme populariteten og bruken av trådløse nettverk.

Wi-Fi-teknologi (Wireless Fidelity) er en teknologi som hovedsakelig promoteres av Wi-Fi Alliance. Som en trådløs LAN-teknologi brukes den til dataoverføring og kommunikasjon mellom elektroniske enheter via trådløse signaler. Den lar enheter (som datamaskiner, smarttelefoner, nettbrett, smarthjem-enheter osv.) utveksle data innenfor et begrenset område uten behov for en fysisk tilkobling.

Wi-Fi-teknologi bruker radiobølger for å opprette forbindelser mellom enheter. Denne trådløse naturen eliminerer behovet for fysiske forbindelser, slik at enheter kan bevege seg fritt innenfor et område samtidig som de opprettholder nettverkstilkoblingen. Wi-Fi-teknologi bruker forskjellige frekvensbånd for å overføre data. De mest brukte frekvensbåndene inkluderer 2,4 GHz og 5 GHz. Disse frekvensbåndene er delt inn i flere kanaler der enheter kan kommunisere.

Hastigheten til Wi-Fi-teknologi avhenger av standarden og frekvensbåndet. Med den kontinuerlige teknologiutviklingen har Wi-Fi-hastigheten gradvis økt fra de tidligste hundrevis av Kbps (kilobit per sekund) til dagens flere Gbps (gigabit per sekund). Ulike Wi-Fi-standarder (som 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, osv.) støtter forskjellige maksimale overføringshastigheter. I tillegg er dataoverføringer beskyttet gjennom kryptering og sikkerhetsprotokoller. Blant disse er WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) og WPA3 vanlige krypteringsstandarder som brukes til å beskytte Wi-Fi-nettverk mot uautorisert tilgang og datatyveri.

SSTANDARDISERING OG BYGGEFORSKRIFTER

En stor hindring i utviklingen av likestrømssystemer for hele huset er mangelen på globalt konsistente standarder og byggeforskrifter. Tradisjonelle elektriske bygningssystemer kjører vanligvis på vekselstrøm, så likestrømssystemer for hele huset krever et nytt sett med standarder for design, installasjon og drift.

Mangel på standardisering kan føre til inkompatibilitet mellom ulike systemer, øke kompleksiteten i valg og utskifting av utstyr, og kan også hindre markedsskala og popularisering. Mangel på tilpasningsevne til byggeforskrifter er også en utfordring, ettersom byggebransjen ofte er basert på tradisjonelle AC-design. Derfor kan innføring av et DC-system for hele huset kreve justeringer og omdefinering av byggeforskrifter, noe som vil ta tid og en samordnet innsats.

EØKONOMISKE KOSTNADER OG TEKNOLOGIBYTTE

Implementering av et helhus-likestrømssystem kan innebære høyere startkostnader, inkludert mer avansert likestrømsutstyr, batterilagringssystemer og likestrømstilpassede apparater. Disse merkostnadene kan være en av grunnene til at mange forbrukere og bygningsutviklere nøler med å ta i bruk helhus-likestrømssystemer.

I tillegg er tradisjonelt AC-utstyr og -infrastruktur så modent og utbredt at en overgang til et DC-system for hele huset krever en storstilt teknologikonvertering, som innebærer å redesigne det elektriske oppsettet, bytte ut utstyr og lære opp personell. Dette skiftet kan påføre eksisterende bygninger og infrastruktur ytterligere investerings- og lønnskostnader, noe som begrenser hastigheten som DC-systemer for hele huset kan rulles ut med.

DUTSTYRKOMPATIBILITET OG MARKEDSTILGANG

DC-systemer for hele huset må bli kompatible med flere enheter på markedet for å sikre at ulike apparater, belysning og andre enheter i hjemmet kan kjøre problemfritt. For tiden er mange enheter på markedet fortsatt vekselstrømsbaserte, og markedsføringen av DC-systemer for hele huset krever samarbeid med produsenter og leverandører for å fremme flere DC-kompatible enheter på markedet.

Det er også behov for å samarbeide med energileverandører og strømnett for å sikre effektiv integrering av fornybar energi og sammenkobling med tradisjonelle strømnett. Spørsmål knyttet til utstyrskompatibilitet og markedstilgang kan påvirke den utbredte bruken av likestrømssystemer for hele huset, noe som krever mer konsensus og samarbeid i industrikjeden.

SMARKEDSFØRING OG BÆREKRAFTIG

En av de fremtidige utviklingsretningene for DC-systemer for hele huset er å legge større vekt på intelligens og bærekraft. Ved å integrere intelligente kontrollsystemer kan DC-systemer for hele huset overvåke og styre strømforbruket mer nøyaktig, noe som muliggjør tilpassede energistyringsstrategier. Dette betyr at systemet dynamisk kan tilpasse seg husholdningenes etterspørsel, strømpriser og tilgjengeligheten av fornybar energi for å maksimere energieffektiviteten og redusere energikostnadene.

Samtidig innebærer den bærekraftige utviklingsretningen for helhus-likestrømssystemer integrering av bredere fornybare energikilder, inkludert solenergi, vindenergi osv., samt mer effektive energilagringsteknologier. Dette vil bidra til å bygge et grønnere, smartere og mer bærekraftig strømforsyningssystem for hjemmet og fremme fremtidig utvikling av helhus-likestrømssystemer.

SSTANDARDISERING OG INDUSTRIELT SAMARBEID

For å fremme bredere bruk av DC-systemer for hele huset, er en annen utviklingsretning å styrke standardisering og industrielt samarbeid. Å etablere globalt enhetlige standarder og spesifikasjoner kan redusere kostnader for systemdesign og implementering, forbedre utstyrskompatibilitet og dermed fremme markedsekspansjon.

I tillegg er industrielt samarbeid også en nøkkelfaktor for å fremme utviklingen av DC-systemer for hele huset. Deltakere i alle aspekter, inkludert byggmestere, elektroingeniører, utstyrsprodusenter og energileverandører, må samarbeide for å danne et komplett industrielt økosystem. Dette bidrar til å løse enhetskompatibilitet, forbedre systemstabilitet og drive teknologisk innovasjon. Gjennom standardisering og industrielt samarbeid forventes det at DC-systemer for hele huset vil bli smidigere integrert i vanlige bygninger og kraftsystemer og oppnå bredere bruksområder.

SSAMMENFATTNING

Helhus-DC er et fremvoksende strømfordelingssystem som, i motsetning til tradisjonelle vekselstrømssystemer, anvender likestrøm til hele bygningen, og dekker alt fra belysning til elektronisk utstyr. Helhus-DC-systemer tilbyr noen unike fordeler i forhold til tradisjonelle systemer når det gjelder energieffektivitet, integrering av fornybar energi og utstyrskompatibilitet. For det første, ved å redusere trinnene involvert i energikonvertering, kan helhus-DC-systemer forbedre energieffektiviteten og redusere energisvinn. For det andre er likestrøm enklere å integrere med fornybart energiutstyr som solcellepaneler, noe som gir en mer bærekraftig strømløsning for bygninger. I tillegg kan det å ta i bruk et helhus-DC-system for mange likestrømsenheter redusere energikonverteringstap og øke ytelsen og levetiden til utstyret.

Bruksområdene for DC-systemer for hele huset dekker mange felt, inkludert boligbygg, næringsbygg, industrielle applikasjoner, fornybare energisystemer, elektrisk transport, osv. I boligbygg kan DC-systemer for hele huset brukes til å effektivt drive belysning og apparater, noe som forbedrer energieffektiviteten i hjemmet. I næringsbygg bidrar likestrømsforsyning for kontorutstyr og belysningssystemer til å redusere energiforbruket. I industrisektoren kan DC-systemer for hele huset forbedre energieffektiviteten til produksjonslinjeutstyr. Blant fornybare energisystemer er DC-systemer for hele huset enklere å integrere med utstyr som sol- og vindenergi. Innen elektrisk transport kan DC-strømdistribusjonssystemer brukes til å lade elektriske kjøretøy for å forbedre ladeeffektiviteten. Den fortsatte utvidelsen av disse bruksområdene indikerer at DC-systemer for hele huset vil bli et levedyktig og effektivt alternativ i bygnings- og elektriske systemer i fremtiden.

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