FÖRORD
Människor har kommit långt från att elektricitet upptäcktes till att användas i stor utsträckning som "elektricitet" och "elektrisk energi". En av de mest slående är "vägtvisten" mellan växelström och likström. Huvudpersonerna är två samtida genier, Edison och Tesla. Det intressanta är dock att ur ett allt nyare perspektiv på människor under 2000-talet är denna "debatt" inte helt vunnen eller förlorad.

Även om allt från kraftgenereringskällor till elektriska transportsystem för närvarande i grunden är "växelström", finns likström överallt i många elektriska apparater och terminalutrustning. I synnerhet lösningen med "likström för hela huset", som har varit populärt bland alla de senaste åren, kombinerar IoT-teknik och artificiell intelligens för att ge en stark garanti för "smart hemliv". Följ Charging Head Network nedan för att lära dig mer om vad likström för hela huset är.

BAKGRUND INLEDNING

Likström (DC) i hela hemmet är ett elektriskt system som använder likström i hem och byggnader. Konceptet "likström för hela huset" föreslogs i samband med att bristerna i traditionella växelströmssystem har blivit alltmer uppenbara och konceptet med låga koldioxidutsläpp och miljöskydd har ägnats mer och mer uppmärksamhet.

TRADITIONELLT AC-SYSTEM

För närvarande är det vanligaste kraftsystemet i världen växelströmssystemet. Växelströmssystemet är ett system för kraftöverföring och distribution som fungerar baserat på förändringar i strömflödet orsakade av samspelet mellan elektriska och magnetiska fält. Här är de viktigaste stegen i hur ett växelströmssystem fungerar:

GeneratorUtgångspunkten för ett kraftsystem är generatorn. En generator är en anordning som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Grundprincipen är att generera inducerad elektromotorisk kraft genom att skära trådar med ett roterande magnetfält. I växelströmssystem används vanligtvis synkrongeneratorer, och deras rotorer drivs av mekanisk energi (såsom vatten, gas, ånga etc.) för att generera ett roterande magnetfält.

VäxelströmsgenereringDet roterande magnetfältet i generatorn orsakar förändringar i den inducerade elektromotoriska kraften i de elektriska ledarna, vilket genererar växelström. Växelströmmens frekvens är vanligtvis 50 Hz eller 60 Hz per sekund, beroende på elsystemstandarderna i olika regioner.

Transformatoruppbyggnad: Växelström passerar genom transformatorer i kraftledningar. En transformator är en anordning som använder principen om elektromagnetisk induktion för att ändra spänningen i en elektrisk ström utan att ändra dess frekvens. I kraftöverföringsprocessen är högspänd växelström lättare att överföra över långa avstånd eftersom den minskar energiförluster orsakade av resistans.

Överföring och distributionHögspänd växelström överförs till olika platser via kraftledningar och nedgraderas sedan via transformatorer för att möta behoven hos olika användningsområden. Sådana överförings- och distributionssystem möjliggör effektiv överföring och användning av elektrisk energi mellan olika användningsområden och platser.

Tillämpningar av växelströmSlutanvändaren får växelström i hem, företag och industrianläggningar. På dessa platser används växelström för att driva en mängd olika utrustningar, inklusive belysning, elektriska värmare, elmotorer, elektronisk utrustning med mera.

Generellt sett blev växelströmssystem vanliga i slutet av förra seklet på grund av många fördelar, såsom stabila och kontrollerbara växelströmssystem och lägre effektförluster på ledningarna. Men med vetenskapens och teknikens framsteg har problemet med effektvinkelbalansen i växelströmssystem blivit akut. Utvecklingen av kraftsystem har lett till den successiva utvecklingen av många kraftenheter, såsom likriktare (som omvandlar växelström till likström) och växelriktare (som omvandlar likström till växelström). Styrtekniken för omvandlarventiler har också nått ett mycket tydligt stadium, och hastigheten för att stänga av likströmmen är inte lägre än för växelströmsbrytare.

Detta gör att många brister i likströmssystemet gradvis försvinner, och den tekniska grunden för helhuslikström är på plats.

EMILJÖVÄNLIGT OCH KOLDIOXIDFRIA KONCEPT

Under senare år, med framväxten av globala klimatproblem, särskilt växthuseffekten, har miljöskyddsfrågor fått allt mer uppmärksamhet. Eftersom likström för hela huset är bättre kompatibel med förnybara energisystem, har det mycket enastående fördelar när det gäller energibesparing och utsläppsminskning. Så det får allt mer uppmärksamhet.

Dessutom kan likströmssystemet spara mycket komponenter och material tack vare sin "direkt-till-direkt"-kretsstruktur, och det är också mycket i linje med konceptet "koldioxidsnålt och miljövänligt".

INTELLIGENSKONCEPT FÖR HELHUSET

Grunden för tillämpningen av helhuslikström är tillämpningen och främjandet av helhusintelligens. Med andra ord är inomhustillämpningen av likströmssystem i grunden baserad på intelligens, och det är ett viktigt sätt att stärka "helhusintelligens".

Smart hem syftar på att koppla samman olika hemapparater, apparater och system genom avancerad teknik och intelligenta system för att uppnå centraliserad styrning, automatisering och fjärrövervakning, vilket förbättrar bekvämligheten, komforten och bekvämligheten i hemmet. Säkerhet och energieffektivitet.

GRUNDLÄGGANDE

Implementeringsprinciperna för intelligenta helhussystem involverar många viktiga aspekter, inklusive sensorteknik, smarta enheter, nätverkskommunikation, smarta algoritmer och styrsystem, användargränssnitt, säkerhet och integritetsskydd samt programuppdateringar och underhåll. Dessa aspekter diskuteras i detalj nedan.

Sensorteknik

Grunden för ett smart system för hela huset är en mängd olika sensorer som används för att övervaka hemmiljön i realtid. Miljösensorer inkluderar temperatur-, luftfuktighets-, ljus- och luftkvalitetssensorer för att känna av inomhusförhållanden. Rörelsesensorer och magnetiska dörr- och fönstersensorer används för att detektera mänskliga rörelser och dörr- och fönsterstatus, vilket ger grundläggande data för säkerhet och automation. Rök- och gassensorer används för att övervaka bränder och skadliga gaser för att förbättra hemsäkerheten.

Smart enhet

Olika smarta enheter utgör kärnan i ett smart system för hela huset. Smart belysning, hushållsapparater, dörrlås och kameror har alla funktioner som kan styras på distans via internet. Dessa enheter är anslutna till ett enhetligt nätverk via trådlös kommunikationsteknik (som Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), vilket gör det möjligt för användare att styra och övervaka hemenheter via internet när som helst och var som helst.

Telekommunikation

Enheterna i det intelligenta systemet för hela huset är anslutna via internet för att bilda ett intelligent ekosystem. Nätverkskommunikationsteknik säkerställer att enheter kan fungera sömlöst tillsammans samtidigt som de erbjuder bekvämligheten med fjärrstyrning. Genom molntjänster kan användare fjärråtkomst till hemsystem för att övervaka och fjärrstyra enheternas status.

Intelligenta algoritmer och styrsystem

Med hjälp av artificiell intelligens och maskininlärningsalgoritmer kan det intelligenta systemet för hela huset intelligent analysera och bearbeta data som samlats in av sensorer. Dessa algoritmer gör det möjligt för systemet att lära sig användarens vanor, automatiskt justera enhetens arbetsstatus och uppnå intelligent beslutsfattande och kontroll. Inställningen av schemalagda uppgifter och utlösningsvillkor gör det möjligt för systemet att automatiskt utföra uppgifter under specifika situationer och förbättra systemets automatiseringsnivå.

Gräns-snittet

För att användarna ska kunna hantera det intelligenta systemet för hela huset på ett mer bekvämt sätt finns det en mängd olika användargränssnitt, inklusive mobilapplikationer, surfplattor eller datorgränssnitt. Genom dessa gränssnitt kan användare enkelt styra och övervaka hemenheter på distans. Dessutom tillåter röststyrning användare att styra smarta enheter med röstkommandon via röstassistenter.

FÖRDELAR MED HELA HUSET DC

Det finns många fördelar med att installera likströmssystem i hem, vilka kan sammanfattas i tre aspekter: hög energiöverföringseffektivitet, hög integration av förnybar energi och hög utrustningskompatibilitet.

EFFEKTIVITET

Först och främst, i inomhuskretsar har den använda kraftutrustningen ofta låg spänning, och likström kräver inte frekvent spänningsomvandling. Att minska användningen av transformatorer kan effektivt minska energiförlusten.

För det andra är förlusten av ledningar och trådar under överföring av likström relativt liten. Eftersom resistansförlusten i likström inte ändras med strömmens riktning kan den kontrolleras och minskas mer effektivt. Detta gör att likström kan uppvisa högre energieffektivitet i vissa specifika scenarier, såsom kortdistansöverföring av ström och lokala strömförsörjningssystem.

Slutligen, med teknikutvecklingen, har några nya elektroniska omvandlare och moduleringstekniker introducerats för att förbättra energieffektiviteten i likströmssystem. Effektiva elektroniska omvandlare kan minska energiförluster och ytterligare förbättra den totala energieffektiviteten i likströmssystem.

INTEGRATION AV FÖRNYBAR ENERGI

I det intelligenta systemet för hela huset kommer förnybar energi också att introduceras och omvandlas till elektrisk energi. Detta kan inte bara implementera konceptet miljöskydd, utan också utnyttja husets struktur och utrymme fullt ut för att säkerställa energiförsörjning. Däremot är likströmssystem enklare att integrera med förnybara energikällor som solenergi och vindenergi.

ENHETSKOMPATIBILITET

Likströmssystemet är bättre kompatibelt med inomhusutrustning. För närvarande är mycket utrustning, såsom LED-lampor, luftkonditioneringsapparater etc., själva likströmsdrivna. Det innebär att det är enklare att uppnå intelligent styrning och hantering i likströmssystem. Genom avancerad elektronisk teknik kan driften av likströmsutrustning styras mer exakt och intelligent energihantering uppnås.

ANVÄNDNINGSOMRÅDEN

De många fördelarna med likströmssystemet som just nämnts kan bara återspeglas perfekt inom vissa specifika områden. Dessa områden är inomhusmiljön, vilket är anledningen till att helhuslikström kan glänsa i dagens inomhusutrymmen.

BOSTADSHUS

I bostadshus kan likströmssystem för hela huset ge effektiv energi för många aspekter av elektrisk utrustning. Belysningssystem är ett viktigt tillämpningsområde. LED-belysningssystem som drivs av likström kan minska energiförluster och förbättra energieffektiviteten.

Dessutom kan likström också användas för att driva elektroniska hemapparater, såsom datorer, mobiltelefonladdare etc. Dessa enheter är själva likströmsenheter utan ytterligare energiomvandlingssteg.

KOMMERSIELL BYGGNAD

Kontor och kommersiella anläggningar i kommersiella byggnader kan också dra nytta av likströmssystem för hela huset. Likströmförsörjning för kontorsutrustning och belysningssystem bidrar till att förbättra energieffektiviteten och minska energislöseriet.

Vissa kommersiella apparater och utrustningar, särskilt de som kräver likström, kan också fungera mer effektivt, vilket förbättrar den totala energieffektiviteten i kommersiella byggnader.

INDUSTRIELLA TILLÄMPNINGAR

Inom industriområdet kan likströmssystem för hela huset tillämpas på produktionslinjeutrustning och elverkstäder. Viss industriell utrustning använder likström. Användning av likström kan förbättra energieffektiviteten och minska energislöseri. Detta är särskilt tydligt vid användning av elverktyg och verkstadsutrustning.

LADDNINGS- OCH ENERGILAGRINGSSYSTEM FÖR ELFORDON

Inom transportområdet kan likströmssystem användas för att ladda elfordon för att förbättra laddningseffektiviteten. Dessutom kan likströmssystem för hela huset integreras i batterilagringssystem för att förse hushåll med effektiva energilagringslösningar och ytterligare förbättra energieffektiviteten.

INFORMATIONSTEKNIK OCH KOMMUNIKATION

Inom informationsteknik och kommunikation är datacenter och kommunikationsbasstationer idealiska tillämpningsscenarier för DC-system för hela datacenter. Eftersom många enheter och servrar i datacenter använder likström, bidrar likströmssystem till att förbättra prestandan för hela datacentret. På samma sätt kan kommunikationsbasstationer och utrustning också använda likström för att förbättra systemets energieffektivitet och minska beroendet av traditionella elsystem.

KOMPONENTER I HELA HUSETS DC-SYSTEM

Så hur konstrueras ett likströmssystem för hela huset? Sammanfattningsvis kan ett likströmssystem för hela huset delas in i fyra delar: likströmskälla, ett biflödessystem för energilagring, ett likströmsdistributionssystem och en biflödessystem för elektrisk utrustning.

DC STRÖMKÄLLA

I ett likströmssystem är utgångspunkten likströmskällan. Till skillnad från det traditionella växelströmssystemet är likströmskällan för hela huset i allmänhet inte helt beroende av växelriktaren för att omvandla växelström till likström, utan väljer extern förnybar energi som enda eller primär energiförsörjning.

Till exempel kommer ett lager solpaneler att läggas på byggnadens yttervägg. Ljuset kommer att omvandlas till likström av panelerna och sedan lagras i likströmsdistributionssystemet eller överföras direkt till terminalutrustningen. Det kan också installeras på byggnadens eller rummets yttervägg. Bygg en liten vindturbin ovanpå och omvandla den till likström. Vindkraft och solenergi är för närvarande de vanligaste likströmskällorna. Det kan finnas andra i framtiden, men de kräver alla omvandlare för att omvandla dem till likström.

DC ENERGILAGRINGSSYSTEM

Generellt sett kommer likströmmen som genereras av likströmskällor inte att överföras direkt till terminalutrustningen, utan lagras i likströmslagringssystemet. När utrustningen behöver elektricitet kommer strömmen att frigöras från likströmslagringssystemet. Tillhandahåll ström inomhus.

Likströmslagringssystemet är som en reservoar som tar emot den elektriska energin som omvandlas från likströmskällan och kontinuerligt levererar elektrisk energi till terminalutrustningen. Det är värt att nämna att eftersom likströmsöverföringen sker mellan likströmskällan och likströmslagringssystemet kan det minska användningen av växelriktare och många enheter, vilket inte bara minskar kostnaden för kretsdesign utan också förbättrar systemets stabilitet.

Därför är DC-energilagringssystemet för hela huset närmare DC-laddningsmodulen i nya energifordon än det traditionella "DC-kopplade solsystemet".

Som visas i figuren ovan behöver det traditionella "likströmskopplade solsystemet" överföra ström till elnätet, så det har ytterligare solväxelriktarmoduler, medan det "likströmskopplade solsystemet" med likström för hela huset inte kräver en växelriktare eller booster. Transformatorer och andra enheter, hög effektivitet och energi.

DC KRAFTFÖRDELNINGSSYSTEM

Hjärtat i ett likströmssystem för hela huset är likströmsdistributionssystemet, som spelar en avgörande roll i ett hem, en byggnad eller annan anläggning. Detta system ansvarar för att distribuera ström från källan till olika terminalenheter, vilket ger strömförsörjning till alla delar av huset.

EFFEKT

Energidistribution: Likströmsdistributionssystemet ansvarar för att distribuera elektrisk energi från energikällor (såsom solpaneler, energilagringssystem etc.) till olika elektriska apparater i hemmet, inklusive belysning, apparater, elektronisk utrustning etc.

Förbättra energieffektiviteten: Genom likströmsdistribution kan energiförluster minskas, vilket förbättrar energieffektiviteten i hela systemet. Speciellt när den integreras med likströmsutrustning och förnybara energikällor kan elektrisk energi användas mer effektivt.

Stöder DC-enheter: En av nycklarna till ett DC-system för hela huset är att stödja strömförsörjningen till DC-enheter, vilket undviker energiförlusten vid omvandling av AC till DC.

KONSTITUERAR

DC-distributionspanel: DC-distributionspanelen är en viktig enhet som distribuerar ström från solpaneler och energilagringssystem till olika kretsar och enheter i hemmet. Den inkluderar komponenter som DC-brytare och spänningsstabilisatorer för att säkerställa stabil och pålitlig distribution av elektrisk energi.

Intelligent styrsystem: För att uppnå intelligent energihantering och energikontroll är DC-system för hela huset vanligtvis utrustade med intelligenta styrsystem. Detta kan inkludera funktioner som energiövervakning, fjärrstyrning och automatiserad scenarioinställning för att förbättra systemets totala prestanda.

DC-uttag och strömbrytare: För att vara kompatibla med DC-utrustning måste uttagen och strömbrytarna i ditt hem vara utformade med DC-anslutningar. Dessa uttag och strömbrytare kan användas med DC-driven utrustning samtidigt som säkerhet och bekvämlighet garanteras.

DC ELEKTRISK UTRUSTNING

Det finns så många inomhusutrustningar för likström att det är omöjligt att lista dem alla här, utan kan bara grovt klassificeras. Innan dess måste vi först förstå vilken typ av utrustning som kräver växelström och vilken typ av likström. Generellt sett kräver högpresterande elektriska apparater högre spänningar och är utrustade med högbelastade motorer. Sådana elektriska apparater drivs av växelström, såsom kylskåp, gammaldags luftkonditioneringsapparater, tvättmaskiner, köksfläktar etc.

Det finns också viss elektrisk utrustning som inte kräver högeffektsmotordrift, och de precisionsintegrerade kretsarna kan endast fungera vid medelhög och låg spänning och använda likström, såsom tv-apparater, datorer och bandspelare.

Ovanstående distinktion är naturligtvis inte särskilt uttömmande. För närvarande kan många högeffektsapparater också drivas med likström. Till exempel har likströmsluftkonditioneringsapparater med variabel frekvens dykt upp, som använder likströmsmotorer med bättre tysta effekter och mer energibesparing. Generellt sett beror nyckeln till om den elektriska utrustningen är växelström eller likström på enhetens interna struktur.

PPRAKTISKT FALL AV HELA HUSET DC

Här är några exempel på "helhuslikström" från hela världen. Det kan konstateras att dessa fall i grunden är koldioxidsnåla och miljövänliga lösningar, vilket visar att den främsta drivkraften för "helhuslikström" fortfarande är konceptet miljöskydd, och intelligenta likströmssystem har fortfarande en lång väg att gå.

Nollutsläppshuset i Sverige

Zhongguancun demonstrationszon Nytt energibyggnadsprojekt

Zhongguancun New Energy Building Project är ett demonstrationsprojekt som drivs av Chaoyang-distriktets regering i Peking, Kina, med syftet att främja gröna byggnader och användningen av förnybar energi. I det här projektet använder vissa byggnader likströmssystem för hela huset, vilka kombineras med solpaneler och energilagringssystem för att realisera likströmsförsörjning. Detta försök syftar till att minska byggnadens miljöpåverkan och förbättra energieffektiviteten genom att integrera ny energi och likströmsförsörjning.

Hållbart energiboendeprojekt för Dubai Expo 2020, Förenade Arabemiraten

På mässan i Dubai 2020 visade flera projekt upp hållbara energihus med förnybar energi och likströmssystem för hela huset. Dessa projekt syftar till att förbättra energieffektiviteten genom innovativa energilösningar.

Japans experimentella projekt för likströmsmikronät

I Japan har vissa experimentella mikronätsprojekt börjat använda likströmssystem för hela huset. Dessa system drivs av sol- och vindkraft, samtidigt som likström implementeras för apparater och utrustning i hemmet.

Energihubbhuset

Projektet, ett samarbete mellan London South Bank University och Storbritanniens National Physical Laboratory, syftar till att skapa ett nollenergihus. Huset använder likström, i kombination med solceller och energilagringssystem, för effektiv energianvändning.

RELEVANTA BRANSCHFÖRENINGAR

Tekniken för helhusintelligens har introducerats för dig tidigare. Faktum är att tekniken stöds av vissa branschorganisationer. Charging Head Network har räknat upp relevanta organisationer i branschen. Här kommer vi att presentera de organisationer som är relaterade till helhuslikström.

AVGIFT 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), det kinesiska namnet är "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association". Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (kallad Terminal Fast Charging Industry Association) grundades 2021. Terminalsnabbladdningsteknik är en viktig kapacitet som driver den storskaliga tillämpningen av den nya generationen av elektronisk informationsindustri (inklusive 5G och artificiell intelligens). I enlighet med den globala utvecklingstrenden mot koldioxidneutralitet bidrar terminalsnabbladdning till att minska elektronikavfall och energislöseri och uppnå grönt miljöskydd och hållbar utveckling av branschen, vilket ger en säkrare och mer pålitlig laddningsupplevelse till hundratals miljoner konsumenter.

För att påskynda standardiseringen och industrialiseringen av terminalsnabbladdningsteknik tog Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, Vivo och Xiaomi ledningen i att lansera en gemensam ansträngning med alla parter i terminalsnabbladdningsindustrin, såsom interna kompletta maskiner, chips, instrument, laddare och tillbehör. Förberedelserna kommer att påbörjas i början av 2021. Etableringen av föreningen kommer att bidra till att bygga en intressegemenskap i industrikedjan, skapa en industriell bas för design, forskning och utveckling, tillverkning, testning och certifiering av terminalsnabbladdning, driva utvecklingen av centrala elektroniska komponenter, avancerade generella chips, viktiga basmaterial och andra områden, och sträva efter att bygga terminaler i världsklass. Kuaihongs innovativa industriella kluster är av avgörande betydelse.

FCA marknadsför huvudsakligen UFCS-standarden. Det fullständiga namnet på UFCS är Universal Fast Charging Specification, och dess kinesiska namn är Fusion Fast Charging Standard. Det är en ny generation av integrerad snabbladdning som leds av Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, Vivo, Xiaomi och gemensamma ansträngningar från många terminal-, chipföretag och industripartners som Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology och Angbao Electronics-protokollet. Avtalet syftar till att formulera integrerade snabbladdningsstandarder för mobilterminaler, lösa problemet med inkompatibilitet mellan ömsesidig snabbladdning och skapa en snabb, säker och kompatibel laddningsmiljö för slutanvändare.

För närvarande har UFCS hållit den andra UFCS-testkonferensen, där "Member Enterprise Compliance Function Pre-Test" och "Terminal Manufacturer Compatibility Test" genomfördes. Genom tester och sammanfattningsutbyten kombinerar vi samtidigt teori och praktik, i syfte att bryta situationen med inkompatibilitet mellan snabbladdningar, gemensamt främja en sund utveckling av snabbladdning till terminaler och samarbeta med många högkvalitativa leverantörer och tjänsteleverantörer i industrikedjan för att gemensamt främja standarder för snabbladdningsteknik. Framstegen inom UFCS industrialisering.

USB-IF

År 1994 initierades den internationella standardiseringsorganisationen "USB-IF" (fullständigt namn: USB Implementers Forum) av Intel och Microsoft. Den är ett ideellt företag som grundades av en grupp företag som utvecklade Universal Serial Bus-specifikationen. USB-IF etablerades för att tillhandahålla en stödorganisation och ett forum för utveckling och implementering av Universal Serial Bus-teknik. Forumet främjar utvecklingen av högkvalitativa kompatibla USB-kringutrustningar (enheter) och främjar fördelarna med USB och kvaliteten på produkter som klarar överensstämmelsetester.ng.

Tekniken som lanserats av USB-IF USB har för närvarande flera versioner av tekniska specifikationer. Den senaste versionen av den tekniska specifikationen är USB4 2.0. Den maximala hastigheten för denna tekniska standard har ökats till 80 Gbps. Den använder en ny dataarkitektur, USB PD snabbladdningsstandard, USB Type-C-gränssnitt och kabelstandarder kommer också att uppdateras samtidigt.

WPC

WPC:s fullständiga namn är Wireless Power Consortium, och dess kinesiska namn är "Wireless Power Consortium". Det grundades den 17 december 2008. Det är världens första standardiseringsorganisation som främjar trådlös laddningsteknik. I maj 2023 har WPC totalt 315 medlemmar. Alliansmedlemmarna samarbetar mot ett gemensamt mål: att uppnå full kompatibilitet mellan alla trådlösa laddare och trådlösa strömkällor runt om i världen. För detta ändamål har de formulerat många specifikationer för trådlös snabbladdningsteknik.

I takt med att trådlös laddningsteknik fortsätter att utvecklas har dess tillämpningsområde expanderat från handhållna konsumentenheter till många nya områden, såsom bärbara datorer, surfplattor, drönare, robotar, fordonens internet och smarta trådlösa kök. WPC har utvecklat och underhållit en rad standarder för en mängd olika trådlösa laddningstillämpningar, inklusive:

Qi-standarden för smartphones och andra bärbara mobila enheter.

Kis trådlösa köksstandard, för köksapparater, stöder laddningseffekt upp till 2200W.

Standarden för lätta elfordon (LEV) gör det snabbare, säkrare, smartare och bekvämare att trådlöst ladda lätta elfordon som elcyklar och skotrar hemma och på språng.

Industriell trådlös laddningsstandard för säker och bekväm trådlös kraftöverföring för att ladda robotar, AGV:er, drönare och andra industriella automationsmaskiner.

Det finns nu fler än 9 000 Qi-certifierade trådlösa laddningsprodukter på marknaden. WPC verifierar produkternas säkerhet, interoperabilitet och lämplighet genom sitt nätverk av oberoende auktoriserade testlaboratorier runt om i världen.

KOMMUNIKATION

Ansvarsfriskrivning

Connectivity Standards Alliance (CSA) är en organisation som utvecklar, certifierar och marknadsför standarder för smarta hem. Dess föregångare var Zigbee Alliance, som grundades 2002. I oktober 2022 kommer antalet medlemmar i alliansen att nå mer än 200.

CSA tillhandahåller standarder, verktyg och certifieringar för IoT-innovatörer för att göra sakernas internet mer tillgängligt, säkert och användbart1. Organisationen är dedikerad till att definiera och öka branschmedvetenheten och den övergripande utvecklingen av bästa säkerhetspraxis för molntjänster och nästa generations digitala teknik. CSA-IoT sammanför världens ledande företag för att skapa och främja gemensamma öppna standarder som Matter, Zigbee, IP, etc., samt standarder inom områden som produktsäkerhet, dataskydd, smart åtkomstkontroll med mera.

Zigbee är en standard för IoT-anslutningar som lanserats av CSA Alliance. Det är ett trådlöst kommunikationsprotokoll utformat för trådlösa sensornätverk (WSN) och sakernas internet (IoT)-applikationer. Det använder IEEE 802.15.4-standarden, fungerar i 2,4 GHz-frekvensbandet och fokuserar på låg strömförbrukning, låg komplexitet och kommunikation över korta avstånd. Protokollet, som marknadsförs av CSA Alliance, har använts i stor utsträckning inom smarta hem, industriell automation, sjukvård och andra områden.

Ett av Zigbees designmål är att stödja tillförlitlig kommunikation mellan ett stort antal enheter samtidigt som låg strömförbrukning bibehålls. Det är lämpligt för enheter som behöver köras under lång tid och är beroende av batteriström, såsom sensornoder. Protokollet har olika topologier, inklusive stjärn-, mesh- och klusterträd, vilket gör det anpassningsbart till nätverk av olika storlekar och behov.

Zigbee-enheter kan automatiskt bilda självorganiserande nätverk, är flexibla och anpassningsbara, och kan dynamiskt anpassa sig till förändringar i nätverkstopologin, såsom tillägg eller borttagning av enheter. Detta gör Zigbee enklare att driftsätta och underhålla i praktiska tillämpningar. Sammantaget ger Zigbee, som ett öppet standardprotokoll för trådlös kommunikation, en pålitlig lösning för att ansluta och styra olika IoT-enheter.

Bluetooth SIG

År 1996 planerade Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM och Intel att etablera en branschorganisation. Denna organisation kallades "Bluetooth Technology Alliance", även kallad "Bluetooth SIG". De utvecklade gemensamt en teknik för trådlös anslutning med kort räckvidd. Utvecklingsteamet hoppades att denna trådlösa kommunikationsteknik skulle kunna samordna och förena arbete inom olika industriområden, som Bluetooth King. Därför fick tekniken namnet Bluetooth.

Bluetooth (Bluetooth-teknik) är en trådlös kommunikationsstandard med kort räckvidd och låg strömförbrukning, lämplig för olika enhetsanslutningar och dataöverföring, med enkel parkoppling, flerpunktsanslutning och grundläggande säkerhetsfunktioner.

Bluetooth (Bluetooth-teknik) kan tillhandahålla trådlösa anslutningar för enheter i huset och är en viktig del av trådlös kommunikationsteknik.

SPARKLINK-FÖRENINGEN

Den 22 september 2020 grundades Sparklink Association officiellt. Spark Alliance är en branschallians som är engagerad i globalisering. Dess mål är att främja innovation och industriell ekologi hos den nya generationen av trådlös kortdistanskommunikationsteknik SparkLink, och att genomföra snabbt utvecklande nya scenarieapplikationer som smarta bilar, smarta hem, smarta terminaler och smart tillverkning, och möta behoven hos extrema prestandakrav. För närvarande har föreningen mer än 140 medlemmar.

Den trådlösa kortdistanskommunikationstekniken som marknadsförs av Sparklink Association heter SparkLink och dess kinesiska namn är Star Flash. De tekniska egenskaperna är ultralåg latens och ultrahög tillförlitlighet. SparkLink, som förlitar sig på ultrakort ramstruktur, Polar codec och HARQ-återöverföringsmekanism, kan uppnå en latens på 20,833 mikrosekunder och en tillförlitlighet på 99,999 %.

WI-FI ALLIANCE

Wi-Fi Alliance är en internationell organisation bestående av ett antal teknikföretag som arbetar för att främja och främja utveckling, innovation och standardisering av trådlös nätverksteknik. Organisationen grundades 1999. Dess huvudmål är att säkerställa att Wi-Fi-enheter som produceras av olika tillverkare är kompatibla med varandra, och därigenom främja populariteten och användningen av trådlösa nätverk.

Wi-Fi-teknik (Wireless Fidelity) är en teknik som huvudsakligen marknadsförs av Wi-Fi Alliance. Som en trådlös LAN-teknik används den för dataöverföring och kommunikation mellan elektroniska enheter via trådlösa signaler. Den gör det möjligt för enheter (som datorer, smartphones, surfplattor, smarta hemenheter etc.) att utbyta data inom ett begränsat räckvidd utan behov av en fysisk anslutning.

Wi-Fi-teknik använder radiovågor för att upprätta anslutningar mellan enheter. Denna trådlösa natur eliminerar behovet av fysiska anslutningar, vilket gör att enheter kan röra sig fritt inom ett visst område samtidigt som nätverksanslutningen bibehålls. Wi-Fi-teknik använder olika frekvensband för att överföra data. De vanligaste frekvensbanden inkluderar 2,4 GHz och 5 GHz. Dessa frekvensband är uppdelade i flera kanaler där enheter kan kommunicera.

Wi-Fi-teknikens hastighet beror på standarden och frekvensbandet. Med den kontinuerliga teknikutvecklingen har Wi-Fi-hastigheten gradvis ökat från de tidigaste hundratals kbps (kilobit per sekund) till nuvarande flera Gbps (gigabit per sekund). Olika Wi-Fi-standarder (som 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) stöder olika maximala överföringshastigheter. Dessutom skyddas dataöverföringar genom kryptering och säkerhetsprotokoll. Bland dessa är WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) och WPA3 vanliga krypteringsstandarder som används för att skydda Wi-Fi-nätverk från obehörig åtkomst och datastöld.

SSTANDARDISERING OCH BYGGKODER

Ett stort hinder i utvecklingen av likströmssystem för hela huset är bristen på globalt enhetliga standarder och byggföreskrifter. Traditionella elektriska system för byggnader drivs vanligtvis med växelström, så likströmssystem för hela huset kräver en ny uppsättning standarder för design, installation och drift.

Bristande standardisering kan leda till inkompatibilitet mellan olika system, öka komplexiteten i val och utbyte av utrustning, och kan även hindra marknadens skalfördelning och popularisering. Bristande anpassningsförmåga till byggregler är också en utmaning, eftersom byggbranschen ofta är baserad på traditionella växelströmskonstruktioner. Därför kan införandet av ett helhuslikströmssystem kräva justeringar och omdefiniering av byggregler, vilket kommer att ta tid och en samlad insats.

EEKONOMISKA KOSTNADER OCH TEKNIKBYTE

Implementeringen av ett likströmssystem för hela huset kan innebära högre initialkostnader, inklusive mer avancerad likströmsutrustning, batterilagringssystem och likströmsanpassade apparater. Dessa extra kostnader kan vara en av anledningarna till att många konsumenter och byggherrar tvekar att införa likströmssystem för hela huset.

Dessutom är traditionell AC-utrustning och infrastruktur så mogen och utbredd att en övergång till ett DC-system för hela huset kräver en storskalig teknikomvandling, vilket innebär att man omdesignar den elektriska layouten, byter ut utrustning och utbildar personal. Denna förändring kan medföra ytterligare investerings- och arbetskraftskostnader för befintliga byggnader och infrastruktur, vilket begränsar den takt med vilken DC-system för hela huset kan rullas ut.

DAPPARATKOMPATIBILITET OCH MARKNADSTILLTRÄDE

Likströmssystem för hela huset behöver bli kompatibla med fler enheter på marknaden för att säkerställa att olika apparater, belysning och andra enheter i hemmet kan fungera smidigt. För närvarande är många enheter på marknaden fortfarande växelströmsbaserade, och marknadsföringen av likströmssystem för hela huset kräver samarbete med tillverkare och leverantörer för att marknadsföra fler likströmskompatibla enheter.

Det finns också ett behov av att samarbeta med energileverantörer och elnät för att säkerställa en effektiv integration av förnybar energi och sammankoppling med traditionella nät. Frågor om utrustningskompatibilitet och marknadstillträde kan påverka den utbredda tillämpningen av likströmssystem för hela huset, vilket kräver mer konsensus och samarbete i industrikedjan.

SMARKNAD OCH HÅLLBAR

En av de framtida utvecklingsinriktningarna för helhus-likströmssystem är att lägga större vikt vid intelligens och hållbarhet. Genom att integrera intelligenta styrsystem kan helhus-likströmssystem mer exakt övervaka och hantera elförbrukningen, vilket möjliggör anpassade energihanteringsstrategier. Det innebär att systemet dynamiskt kan anpassa sig till hushållens efterfrågan, elpriser och tillgången på förnybar energi för att maximera energieffektiviteten och minska energikostnaderna.

Samtidigt innebär den hållbara utvecklingen av likströmssystem för hela huset integrationen av bredare förnybara energikällor, inklusive solenergi, vindenergi etc., samt effektivare energilagringstekniker. Detta kommer att bidra till att bygga ett grönare, smartare och mer hållbart elsystem för hemmet och främja den framtida utvecklingen av likströmssystem för hela huset.

SSTANDARDISERING OCH INDUSTRIELLT SAMARBETE

För att främja en bredare tillämpning av DC-system för hela huset är en annan utvecklingsriktning att stärka standardisering och industriellt samarbete. Att etablera globalt enhetliga standarder och specifikationer kan minska kostnaderna för systemdesign och implementering, förbättra utrustningskompatibiliteten och därigenom främja marknadsexpansion.

Dessutom är industriellt samarbete också en nyckelfaktor för att främja utvecklingen av DC-system för hela huset. Deltagare från alla aspekter, inklusive byggare, elingenjörer, utrustningstillverkare och energileverantörer, behöver arbeta tillsammans för att skapa ett komplett industriellt ekosystem. Detta bidrar till att lösa enhetskompatibilitet, förbättra systemstabiliteten och driva teknisk innovation. Genom standardisering och industriellt samarbete förväntas DC-system för hela huset integreras smidigare i vanliga byggnader och kraftsystem och uppnå bredare tillämpningar.

SSAMMANFATTNING

DC-system för hela huset är ett framväxande kraftdistributionssystem som, till skillnad från traditionella växelströmssystem, applicerar likström till hela byggnaden, vilket täcker allt från belysning till elektronisk utrustning. DC-system för hela huset erbjuder några unika fördelar jämfört med traditionella system när det gäller energieffektivitet, integration av förnybar energi och utrustningskompatibilitet. För det första, genom att minska stegen i energiomvandlingen, kan DC-system för hela huset förbättra energieffektiviteten och minska energislöseri. För det andra är likström lättare att integrera med utrustning för förnybar energi som solpaneler, vilket ger en mer hållbar kraftlösning för byggnader. Dessutom kan ett DC-system för hela huset för många DC-enheter minska energiförlusterna och öka utrustningens prestanda och livslängd.

Användningsområdena för DC-system för hela huset täcker många områden, inklusive bostadshus, kommersiella byggnader, industriella tillämpningar, förnybara energisystem, elektrisk transport etc. I bostadshus kan DC-system för hela huset användas för att effektivt driva belysning och apparater, vilket förbättrar energieffektiviteten i hemmen. I kommersiella byggnader bidrar likströmsförsörjning för kontorsutrustning och belysningssystem till att minska energiförbrukningen. Inom industrisektorn kan DC-system för hela huset förbättra energieffektiviteten hos produktionslinjeutrustning. Bland förnybara energisystem är DC-system för hela huset enklare att integrera med utrustning som sol- och vindenergi. Inom området elektrisk transport kan DC-distributionssystem användas för att ladda elfordon för att förbättra laddningseffektiviteten. Den fortsatta expansionen av dessa tillämpningsområden indikerar att DC-system för hela huset kommer att bli ett gångbart och effektivt alternativ i byggnads- och elsystem i framtiden.

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