PREFACI
La gent ha recorregut un llarg camí des del descobriment de l'electricitat fins al seu ús generalitzat com a "electricitat" i "energia elèctrica". Un dels més sorprenents és la "disputa de rutes" entre el corrent altern i el corrent continu. Els protagonistes són dos genis contemporanis, Edison i Tesla. Tanmateix, el que és interessant és que des de la perspectiva dels nous humans del segle XXI, aquest "debat" no està completament guanyat o perdut.

Tot i que actualment tot, des de les fonts de generació d'energia fins als sistemes de transport elèctric, és bàsicament "corrent altern", el corrent continu és a tot arreu en molts aparells elèctrics i equips terminals. En particular, la solució del sistema d'alimentació de "corrent continu per a tota la casa", que tothom ha estat la preferida en els darrers anys, combina la tecnologia d'enginyeria de la IoT i la intel·ligència artificial per oferir una forta garantia per a la "vida intel·ligent a la llar". Segueix la xarxa de capçals de càrrega a continuació per obtenir més informació sobre què és el corrent continu per a tota la casa.

INTRODUCCIÓ DE ANTECEDENTS

El corrent continu (CC) a tota la llar és un sistema elèctric que utilitza energia de corrent continu a les llars i edificis. El concepte de "CC per a tota la casa" es va proposar en el context que les deficiències dels sistemes de corrent altern tradicionals s'han fet cada cop més evidents i s'ha prestat cada cop més atenció al concepte de baixes emissions de carboni i protecció del medi ambient.

SISTEMA DE CA TRADICIONAL

Actualment, el sistema d'energia més comú al món és el sistema de corrent altern. El sistema de corrent altern és un sistema de transmissió i distribució d'energia que funciona a partir de canvis en el flux de corrent causats per la interacció de camps elèctrics i magnètics. Aquests són els passos principals de com funciona un sistema de CA:

GeneradorEl punt de partida d'un sistema d'alimentació és el generador. Un generador és un dispositiu que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica. El principi bàsic és generar força electromotriu induïda tallant cables amb un camp magnètic giratori. En els sistemes d'alimentació de CA, se solen utilitzar generadors síncrons, i els seus rotors són accionats per energia mecànica (com ara aigua, gas, vapor, etc.) per generar un camp magnètic giratori.

Generació de corrent alternEl camp magnètic giratori del generador provoca canvis en la força electromotriu induïda en els conductors elèctrics, generant així corrent altern. La freqüència del corrent altern sol ser de 50 Hz o 60 Hz per segon, depenent dels estàndards del sistema elèctric a les diferents regions.

Elevador de tensió del transformador: El corrent altern passa a través dels transformadors de les línies de transmissió d'energia. Un transformador és un dispositiu que utilitza el principi de la inducció electromagnètica per canviar el voltatge d'un corrent elèctric sense canviar-ne la freqüència. En el procés de transmissió d'energia, el corrent altern d'alt voltatge és més fàcil de transmetre a llargues distàncies perquè redueix la pèrdua d'energia causada per la resistència.

Transmissió i distribucióEl corrent altern d'alta tensió es transmet a diversos llocs a través de línies de transmissió i després es redueix a través de transformadors per satisfer les necessitats dels diferents usos. Aquests sistemes de transmissió i distribució permeten la transferència i utilització eficients de l'energia elèctrica entre diferents usos i ubicacions.

Aplicacions de l'alimentació de CAA l'extrem de l'usuari final, l'alimentació de CA es subministra a les llars, les empreses i les instal·lacions industrials. En aquests llocs, el corrent altern s'utilitza per alimentar diversos equips, com ara il·luminació, calefactors elèctrics, motors elèctrics, equips electrònics i més.

En general, els sistemes d'alimentació de CA es van generalitzar a finals del segle passat a causa de molts avantatges, com ara sistemes de corrent altern estables i controlables i pèrdues de potència més baixes a les línies. Tanmateix, amb l'avanç de la ciència i la tecnologia, el problema de l'equilibri de l'angle de potència dels sistemes d'alimentació de CA s'ha agreujat. El desenvolupament dels sistemes d'alimentació ha portat al desenvolupament successiu de molts dispositius d'alimentació com ara rectificadors (que converteixen l'alimentació de CA en corrent continu) i inversors (que converteixen l'alimentació de CC en corrent altern). La tecnologia de control de les vàlvules convertidores també ha entrat en una etapa molt clara, i la velocitat de tall de l'alimentació de CC no és inferior a la dels interruptors de circuit de CA.

Això fa que moltes deficiències del sistema de CC desapareguin gradualment i que la base tècnica del CC de tota la casa estigui establerta.

ECONCEPTE RESPECTUÓS AMB EL MEDI AMBIENT I BAIX EN CARBONI

En els darrers anys, amb l'aparició de problemes climàtics globals, especialment l'efecte hivernacle, les qüestions de protecció del medi ambient han rebut cada cop més atenció. Com que el corrent continu de tota la casa és més compatible amb els sistemes d'energia renovable, té avantatges molt destacats en la conservació d'energia i la reducció d'emissions. Per tant, està rebent cada cop més atenció.

A més, el sistema de corrent continu pot estalviar molts components i materials gràcies a la seva estructura de circuit "directe a directe", i també és molt coherent amb el concepte de "baixes emissions de carboni i respectuós amb el medi ambient".

CONCEPTE D'INTEL·LIGÈNCIA DE TOTA LA CASA

La base per a l'aplicació del CC a tota la casa és l'aplicació i la promoció de la intel·ligència de tota la casa. En altres paraules, l'aplicació interior dels sistemes de CC es basa bàsicament en la intel·ligència i és un mitjà important per potenciar la "intel·ligència de tota la casa".

La llar intel·ligent fa referència a la connexió de diversos dispositius, electrodomèstics i sistemes domèstics mitjançant tecnologia avançada i sistemes intel·ligents per aconseguir un control centralitzat, automatització i monitorització remota, millorant així la comoditat, el confort i la comoditat de la vida a la llar. Seguretat i eficiència energètica.

FONAMENTAL

Els principis d'implementació dels sistemes intel·ligents per a tota la casa impliquen molts aspectes clau, com ara la tecnologia de sensors, els dispositius intel·ligents, les comunicacions de xarxa, els algoritmes i sistemes de control intel·ligents, les interfícies d'usuari, la seguretat i la protecció de la privadesa, i les actualitzacions i el manteniment del programari. Aquests aspectes es discuteixen detalladament a continuació.

Tecnologia de sensors

La base d'un sistema intel·ligent per a tota la casa és una varietat de sensors que s'utilitzen per controlar l'entorn de la llar en temps real. Els sensors ambientals inclouen sensors de temperatura, humitat, llum i qualitat de l'aire per detectar les condicions interiors. Els sensors de moviment i els sensors magnètics de portes i finestres s'utilitzen per detectar el moviment humà i l'estat de les portes i finestres, proporcionant dades bàsiques per a la seguretat i l'automatització. Els sensors de fum i gas s'utilitzen per controlar incendis i gasos nocius per millorar la seguretat de la llar.

Dispositiu intel·ligent

Diversos dispositius intel·ligents formen el nucli del sistema intel·ligent de tota la casa. La il·luminació intel·ligent, els electrodomèstics, els panys de les portes i les càmeres tenen funcions que es poden controlar de forma remota a través d'Internet. Aquests dispositius estan connectats a una xarxa unificada mitjançant tecnologies de comunicació sense fil (com ara Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), cosa que permet als usuaris controlar i supervisar els dispositius domèstics a través d'Internet en qualsevol moment i en qualsevol lloc.

Telecomunicacions

Els dispositius del sistema intel·ligent per a tota la casa estan connectats a través d'Internet per formar un ecosistema intel·ligent. La tecnologia de comunicació en xarxa garanteix que els dispositius puguin funcionar junts sense problemes, alhora que ofereix la comoditat del control remot. A través dels serveis al núvol, els usuaris poden accedir remotament als sistemes domèstics per supervisar i controlar de forma remota l'estat dels dispositius.

Algoritmes i sistemes de control intel·ligents

Mitjançant intel·ligència artificial i algoritmes d'aprenentatge automàtic, el sistema intel·ligent per a tota la casa pot analitzar i processar de manera intel·ligent les dades recollides pels sensors. Aquests algoritmes permeten al sistema aprendre els hàbits de l'usuari, ajustar automàticament l'estat de funcionament del dispositiu i aconseguir una presa de decisions i un control intel·ligents. L'establiment de tasques programades i condicions d'activació permet al sistema realitzar tasques automàticament en situacions específiques i millorar el nivell d'automatització del sistema.

Interfície d'usuari

Per tal que els usuaris puguin operar el sistema intel·ligent de tota la casa de manera més còmoda, es proporcionen diverses interfícies d'usuari, com ara aplicacions mòbils, tauletes o interfícies d'ordinador. A través d'aquestes interfícies, els usuaris poden controlar i supervisar els dispositius domèstics de forma remota. A més, el control per veu permet als usuaris controlar els dispositius intel·ligents mitjançant ordres de veu mitjançant l'aplicació d'assistents de veu.

AVANTATGES DEL CONDIMENT DE CASA COMPLETA

Hi ha molts avantatges d'instal·lar sistemes de corrent continu a les llars, que es poden resumir en tres aspectes: alta eficiència en la transmissió d'energia, alta integració d'energies renovables i alta compatibilitat d'equips.

EFICIÈNCIA

En primer lloc, en els circuits interiors, els equips d'alimentació utilitzats sovint tenen una baixa tensió i l'alimentació de corrent continu no requereix transformacions de tensió freqüents. Reduir l'ús de transformadors pot reduir eficaçment la pèrdua d'energia.

En segon lloc, la pèrdua de cables i conductors durant la transmissió d'energia de CC és relativament petita. Com que la pèrdua de resistència de CC no canvia amb la direcció del corrent, es pot controlar i reduir de manera més eficaç. Això permet que l'energia de CC mostri una major eficiència energètica en alguns escenaris específics, com ara la transmissió d'energia a curta distància i els sistemes de subministrament d'energia locals.

Finalment, amb el desenvolupament de la tecnologia, s'han introduït alguns nous convertidors electrònics i tecnologies de modulació per millorar l'eficiència energètica dels sistemes de corrent continu. Els convertidors electrònics eficients poden reduir les pèrdues per conversió d'energia i millorar encara més l'eficiència energètica general dels sistemes d'alimentació de corrent continu.

INTEGRACIÓ D'ENERGIES RENOVABLES

En el sistema intel·ligent per a tota la casa, també s'introduirà energia renovable i es convertirà en energia elèctrica. Això no només pot implementar el concepte de protecció del medi ambient, sinó que també aprofitar al màxim l'estructura i l'espai de la casa per garantir el subministrament d'energia. En canvi, els sistemes de corrent continu són més fàcils d'integrar amb fonts d'energia renovables com l'energia solar i l'energia eòlica.

COMPATIBILITAT DE DISPOSITIUS

El sistema de CC té una millor compatibilitat amb els equips elèctrics d'interior. Actualment, molts equips com ara llums LED, aparells d'aire condicionat, etc. són ells mateixos accionaments de CC. Això significa que els sistemes d'alimentació de CC són més fàcils d'aconseguir un control i una gestió intel·ligents. Gràcies a la tecnologia electrònica avançada, el funcionament dels equips de CC es pot controlar amb més precisió i es pot aconseguir una gestió intel·ligent de l'energia.

ÀREES D'APLICACIÓ

Els molts avantatges del sistema de CC que acabem d'esmentar només es poden reflectir perfectament en alguns camps específics. Aquestes zones són l'entorn interior, motiu pel qual el CC de tota la casa pot brillar a les zones interiors actuals.

EDIFICI RESIDENCIAL

En edificis residencials, els sistemes de corrent continu per a tota la casa poden proporcionar energia eficient per a molts aspectes dels equips elèctrics. Els sistemes d'il·luminació són una àrea d'aplicació important. Els sistemes d'il·luminació LED alimentats per corrent continu poden reduir les pèrdues per conversió d'energia i millorar l'eficiència energètica.

A més, l'alimentació de CC també es pot utilitzar per alimentar dispositius electrònics domèstics, com ara ordinadors, carregadors de telèfons mòbils, etc. Aquests dispositius en si mateixos són dispositius de CC sense passos addicionals de conversió d'energia.

EDIFICI COMERCIAL

Les oficines i les instal·lacions comercials en edificis comercials també es poden beneficiar dels sistemes de CC per a tota la casa. El subministrament d'alimentació de CC per a equips d'oficina i sistemes d'il·luminació ajuda a millorar l'eficiència energètica i a reduir el malbaratament d'energia.

Alguns electrodomèstics i equips comercials, especialment els que requereixen alimentació de corrent continu, també poden funcionar de manera més eficient, millorant així l'eficiència energètica general dels edificis comercials.

APLICACIONS INDUSTRIALS

En l'àmbit industrial, els sistemes de corrent continu per a tota la casa es poden aplicar a equips de línies de producció i tallers elèctrics. Alguns equips industrials utilitzen alimentació de corrent continu. L'ús d'alimentació de corrent continu pot millorar l'eficiència energètica i reduir el malbaratament d'energia. Això és particularment evident en l'ús d'eines elèctriques i equips de taller.

SISTEMES DE CÀRREGA I EMMAGATZEMATGE D'ENERGIA DE VEHICLES ELÈCTRICS

En l'àmbit del transport, els sistemes d'alimentació de corrent continu es poden utilitzar per carregar vehicles elèctrics per millorar l'eficiència de la càrrega. A més, els sistemes de corrent continu per a tota la casa també es poden integrar en sistemes d'emmagatzematge d'energia de bateries per proporcionar a les llars solucions eficients d'emmagatzematge d'energia i millorar encara més l'eficiència energètica.

TECNOLOGIA DE LA INFORMACIÓ I COMUNICACIONS

En el camp de les tecnologies de la informació i les comunicacions, els centres de dades i les estacions base de comunicació són escenaris d'aplicació ideals per a sistemes de CC per a tota la casa. Com que molts dispositius i servidors dels centres de dades utilitzen alimentació de CC, els sistemes d'alimentació de CC ajuden a millorar el rendiment de tot el centre de dades. De la mateixa manera, les estacions base i els equips de comunicació també poden utilitzar alimentació de CC per millorar l'eficiència energètica del sistema i reduir la dependència dels sistemes d'alimentació tradicionals.

COMPONENTS DEL SISTEMA DE CC PER A TOTA LA CASA

Com es construeix un sistema de CC per a tota la casa? En resum, el sistema de CC per a tota la casa es pot dividir en quatre parts: font de generació d'energia de CC, sistema d'emmagatzematge d'energia tributari, sistema de distribució d'energia de CC i equip elèctric tributari.

DC FONT D'ENERGIA

En un sistema de corrent continu, el punt de partida és la font d'alimentació de corrent continu. A diferència del sistema de corrent altern tradicional, la font d'alimentació de corrent continu per a tota la casa generalment no depèn completament de l'inversor per convertir l'alimentació de corrent altern en alimentació de corrent continu, sinó que triarà energia renovable externa com a font d'energia única o principal.

Per exemple, es col·locarà una capa de panells solars a la paret exterior de l'edifici. Els panells convertiran la llum en corrent continu i després s'emmagatzemaran al sistema de distribució d'energia de corrent continu o es transmetran directament a l'aplicació de l'equip terminal; també es pot instal·lar a la paret exterior de l'edifici o de l'habitació. Construïu un petit aerogenerador a sobre i convertiu-lo en corrent continu. L'energia eòlica i l'energia solar són actualment les fonts d'energia de corrent continu més comunes. Potser n'hi haurà d'altres en el futur, però totes requereixen convertidors per convertir-les en corrent continu.

DC SISTEMA D'EMMAGATZEMATGE D'ENERGIA

En general, l'energia de CC generada per les fonts d'alimentació de CC no es transmetrà directament a l'equip terminal, sinó que s'emmagatzemarà al sistema d'emmagatzematge d'energia de CC. Quan l'equip necessiti electricitat, el corrent s'alliberarà del sistema d'emmagatzematge d'energia de CC. Proporcioneu energia a l'interior.

El sistema d'emmagatzematge d'energia de CC és com un dipòsit, que accepta l'energia elèctrica convertida de la font d'alimentació de CC i la subministra contínuament a l'equip terminal. Val la pena esmentar que, com que la transmissió de CC es produeix entre la font d'alimentació de CC i el sistema d'emmagatzematge d'energia de CC, es pot reduir l'ús d'inversors i molts dispositius, cosa que no només redueix el cost del disseny del circuit, sinó que també millora l'estabilitat del sistema.

Per tant, el sistema d'emmagatzematge d'energia de CC per a tota la casa s'acosta més al mòdul de càrrega de CC dels vehicles de nova energia que al tradicional "sistema solar acoblat a CC".

Com es mostra a la figura anterior, el "sistema solar acoblat a CC" tradicional necessita transmetre el corrent a la xarxa elèctrica, per la qual cosa té mòduls inversors solars addicionals, mentre que el "sistema solar acoblat a CC" amb CC per a tota la casa no requereix inversor ni amplificador. Transformadors i altres dispositius, alta eficiència i energia.

DC SISTEMA DE DISTRIBUCIÓ D'ENERGIA

El cor d'un sistema de CC per a tota la casa és el sistema de distribució de CC, que juga un paper fonamental en una llar, edifici o altres instal·lacions. Aquest sistema és responsable de distribuir l'energia des de la font fins a diversos dispositius terminals, aconseguint el subministrament elèctric a totes les parts de la casa.

EFECTE

Distribució d'energia: El sistema de distribució d'energia de CC s'encarrega de distribuir l'energia elèctrica des de fonts d'energia (com ara panells solars, sistemes d'emmagatzematge d'energia, etc.) fins a diversos equips elèctrics de la llar, com ara il·luminació, electrodomèstics, equips electrònics, etc.

Millorar l'eficiència energètica: Mitjançant la distribució d'energia de CC, es poden reduir les pèrdues per conversió d'energia, millorant així l'eficiència energètica de tot el sistema. Especialment quan s'integra amb equips de CC i fonts d'energia renovables, l'energia elèctrica es pot utilitzar de manera més eficient.

Admet dispositius de CC: Una de les claus d'un sistema de CC per a tota la casa és donar suport a l'alimentació dels dispositius de CC, evitant la pèrdua d'energia de convertir CA a CC.

CONSTITUIR

Panell de distribució de CC: El panell de distribució de CC és un dispositiu clau que distribueix l'energia dels panells solars i els sistemes d'emmagatzematge d'energia a diversos circuits i dispositius de la llar. Inclou components com ara interruptors de CC i estabilitzadors de tensió per garantir una distribució estable i fiable de l'energia elèctrica.

Sistema de control intel·ligent: per aconseguir una gestió i un control intel·ligents de l'energia, els sistemes de CC de tota la casa solen estar equipats amb sistemes de control intel·ligents. Això pot incloure funcions com ara la monitorització d'energia, el control remot i la configuració automatitzada d'escenaris per millorar el rendiment general del sistema.

Preses de corrent i interruptors de CC: Per tal que siguin compatibles amb els equips de CC, les preses de corrent i els interruptors de casa vostra han d'estar dissenyats amb connexions de CC. Aquestes preses de corrent i interruptors es poden utilitzar amb equips alimentats per CC, garantint alhora la seguretat i la comoditat.

DC EQUIPAMENT ELÈCTRIC

Hi ha tants equips d'alimentació de CC per a interiors que és impossible enumerar-los tots aquí, sinó que només es poden classificar de manera aproximada. Abans d'això, primer hem d'entendre quin tipus d'equip requereix alimentació de CA i quin tipus d'alimentació de CC. En general, els aparells elèctrics d'alta potència requereixen voltatges més alts i estan equipats amb motors d'alta càrrega. Aquests aparells elèctrics funcionen amb corrent altern, com ara neveres, aires condicionats antics, rentadores, campanes extractores, etc.

També hi ha alguns equips elèctrics que no requereixen un motor d'alta potència, i els circuits integrats de precisió només poden funcionar a tensions mitjanes i baixes, i utilitzen font d'alimentació de corrent continu, com ara televisors, ordinadors i gravadores.

Per descomptat, la distinció anterior no és gaire exhaustiva. Actualment, molts aparells d'alta potència també poden funcionar amb corrent continu. Per exemple, han aparegut aparells d'aire condicionat de freqüència variable de corrent continu, que utilitzen motors de corrent continu amb millors efectes silenciosos i més estalvi d'energia. En general, la clau per determinar si l'equip elèctric és de corrent altern o de corrent continu depèn de l'estructura interna del dispositiu.

PCAS PRÀCTIC DE CC DE TOTA LA CASA

Aquí teniu alguns casos de "CC per a tota la casa" d'arreu del món. Es pot constatar que aquests casos són bàsicament solucions baixes en carboni i respectuoses amb el medi ambient, cosa que demostra que la principal força impulsora del "CC per a tota la casa" continua sent el concepte de protecció del medi ambient, i els sistemes intel·ligents de CC encara tenen un llarg camí per recórrer.

La Casa d'Emissions Zero a Suècia

Projecte de construcció de nova energia de la zona de demostració de Zhongguancun

El Projecte d'Edificis de Nova Energia de Zhongguancun és un projecte de demostració promogut pel govern del districte de Chaoyang de Pequín, Xina, que té com a objectiu promoure els edificis verds i l'ús d'energies renovables. En aquest projecte, alguns edificis adopten sistemes de corrent continu per a tota la casa, que es combinen amb panells solars i sistemes d'emmagatzematge d'energia per aconseguir el subministrament d'energia de corrent continu. Aquest intent pretén reduir l'impacte ambiental de l'edifici i millorar l'eficiència energètica mitjançant la integració de noves fonts d'energia i el subministrament d'energia de corrent continu.

Projecte residencial d'energia sostenible per a l'Expo de Dubai 2020, Emirats Àrabs Units

A l'exposició de Dubai del 2020, diversos projectes van presentar habitatges d'energia sostenible que utilitzaven energies renovables i sistemes de corrent continu per a tota la casa. Aquests projectes tenen com a objectiu millorar l'eficiència energètica mitjançant solucions energètiques innovadores.

Projecte experimental de microxarxa de CC del Japó

Al Japó, alguns projectes experimentals de microxarxes han començat a adoptar sistemes de corrent continu per a tota la casa. Aquests sistemes funcionen amb energia solar i eòlica, alhora que implementen alimentació de corrent continu als electrodomèstics i equips de la llar.

La Casa del Centre Energètic

El projecte, una col·laboració entre la Universitat South Bank de Londres i el Laboratori Nacional de Física del Regne Unit, té com a objectiu crear una llar de consum zero. La casa utilitza energia de corrent continu, combinada amb sistemes solars fotovoltaics i d'emmagatzematge d'energia, per a un ús eficient de l'energia.

RASSOCIACIONS DE LA INDÚSTRIA ELEVADA

La tecnologia d'intel·ligència de tota la casa ja us ha estat presentada anteriorment. De fet, la tecnologia compta amb el suport d'algunes associacions del sector. Charging Head Network ha comptat amb les associacions rellevants del sector. Aquí us presentarem les associacions relacionades amb el corrent continu de tota la casa.

CÀRREC 

FCA

La FCA (Fast Charging Alliance), amb el nom xinès "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association", es va establir el 2021. La tecnologia de càrrega ràpida de terminals és una capacitat clau que impulsa l'aplicació a gran escala de la nova generació de la indústria de la informació electrònica (inclosos el 5G i la intel·ligència artificial). Sota la tendència de desenvolupament global de la neutralitat del carboni, la càrrega ràpida de terminals ajuda a reduir els residus electrònics i el malbaratament d'energia i a aconseguir la protecció del medi ambient verd i el desenvolupament sostenible de la indústria, oferint una experiència de càrrega més segura i fiable a centenars de milions de consumidors.

Per tal d'accelerar l'estandardització i la industrialització de la tecnologia de càrrega ràpida de terminals, l'Acadèmia de Tecnologia de la Informació i les Comunicacions, Huawei, OPPO, vivo i Xiaomi van liderar el llançament d'un esforç conjunt amb totes les parts de la cadena de la indústria de la càrrega ràpida de terminals, com ara màquines completes internes, xips, instruments, carregadors i accessoris. Els preparatius començaran a principis del 2021. L'establiment de l'associació ajudarà a construir una comunitat d'interessos a la cadena industrial, crearà una base industrial per al disseny, la investigació i el desenvolupament, la fabricació, les proves i la certificació de la càrrega ràpida de terminals, impulsarà el desenvolupament de components electrònics bàsics, xips generals d'alta gamma, materials bàsics clau i altres camps, i s'esforçarà per construir terminals de classe mundial. Els clústers industrials innovadors de Kuaihong són de vital importància.

L'FCA promou principalment l'estàndard UFCS. El nom complet d'UFCS és Universal Fast Charging Specification (Especificació de càrrega ràpida universal), i el seu nom xinès és Fusion Fast Charging Standard. Es tracta d'una nova generació de càrrega ràpida integrada liderada per l'Acadèmia de Tecnologia de la Informació i les Comunicacions, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi, i els esforços conjunts de moltes empreses de terminals i xips i socis de la indústria com ara Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology i Angbao Electronics. L'acord té com a objectiu formular estàndards de càrrega ràpida integrats per a terminals mòbils, resoldre el problema d'incompatibilitat de la càrrega ràpida mútua i crear un entorn de càrrega ràpid, segur i compatible per als usuaris finals.

Actualment, UFCS ha celebrat la segona conferència de proves UFCS, en la qual es van completar la "prova prèvia de la funció de compliment de l'empresa membre" i la "prova de compatibilitat del fabricant de terminals". Mitjançant proves i intercanvis de resums, combinem simultàniament teoria i pràctica, amb l'objectiu de trencar la situació d'incompatibilitat de la càrrega ràpida, promoure conjuntament el desenvolupament saludable de la càrrega ràpida de terminals i treballar amb molts proveïdors i proveïdors de serveis d'alta qualitat de la cadena industrial per promoure conjuntament els estàndards de tecnologia de càrrega ràpida. El progrés de la industrialització d'UFCS.

USB-IF

El 1994, l'organització internacional d'estandardització iniciada per Intel i Microsoft, anomenada "USB-IF" (nom complet: USB Implementers Forum), és una empresa sense ànim de lucre fundada per un grup d'empreses que van desenvolupar l'especificació Universal Serial Bus. USB-IF es va establir per proporcionar una organització de suport i un fòrum per al desenvolupament i l'adopció de la tecnologia Universal Serial Bus. El fòrum promou el desenvolupament de perifèrics (dispositius) USB compatibles d'alta qualitat i promou els beneficis de l'USB i la qualitat dels productes que superen les proves de compliment.ng.

La tecnologia llançada per USB-IF USB actualment té diverses versions d'especificacions tècniques. La darrera versió de l'especificació tècnica és USB 4 2.0. La velocitat màxima d'aquest estàndard tècnic s'ha augmentat a 80 Gbps. Adopta una nova arquitectura de dades, estàndard de càrrega ràpida USB PD, interfície USB tipus C i els estàndards de cable també s'actualitzaran simultàniament.

WPC

El nom complet de WPC és Wireless Power Consortium, i el seu nom en xinès és "Wireless Power Consortium". Es va fundar el 17 de desembre de 2008. És la primera organització d'estandardització del món que promou la tecnologia de càrrega sense fil. A partir del maig de 2023, WPC tenia un total de 315 membres. Els membres de l'aliança cooperen amb un objectiu comú: aconseguir la compatibilitat total de tots els carregadors sense fil i les fonts d'alimentació sense fil de tot el món. Amb aquesta finalitat, han formulat moltes especificacions per a la tecnologia de càrrega ràpida sense fil.

A mesura que la tecnologia de càrrega sense fil continua evolucionant, el seu àmbit d'aplicació s'ha ampliat des dels dispositius portàtils de consum a moltes àrees noves, com ara ordinadors portàtils, tauletes, drons, robots, Internet dels vehicles i cuines intel·ligents sense fil. WPC ha desenvolupat i mantingut una sèrie d'estàndards per a una varietat d'aplicacions de càrrega sense fil, incloent-hi:

Estàndard Qi per a telèfons intel·ligents i altres dispositius mòbils portàtils.

L'estàndard de cuina sense fil Ki, per a electrodomèstics de cuina, admet una potència de càrrega de fins a 2200 W.

L'estàndard de vehicle elèctric lleuger (LEV) fa que sigui més ràpid, més segur, més intel·ligent i més convenient carregar sense fil vehicles elèctrics lleugers com ara bicicletes elèctriques i patinets a casa i fora de casa.

Estàndard de càrrega sense fil industrial per a una transmissió d'energia sense fil segura i convenient per carregar robots, AGV, drons i altres maquinària d'automatització industrial.

Actualment hi ha més de 9.000 productes de càrrega sense fil amb certificació Qi al mercat. WPC verifica la seguretat, la interoperabilitat i l'adequació dels productes a través de la seva xarxa de laboratoris de proves autoritzats independents a tot el món.

COMUNICACIÓ

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) és una organització que desenvolupa, certifica i promou els estàndards Matter per a la llar intel·ligent. La seva predecessora és la Zigbee Alliance, fundada el 2002. A l'octubre del 2022, el nombre d'empreses membres de l'aliança superarà les 200.

La CSA proporciona estàndards, eines i certificacions per als innovadors de la IoT per fer que la Internet de les Coses sigui més accessible, segura i usable1. L'organització es dedica a definir i augmentar la consciència de la indústria i el desenvolupament general de les millors pràctiques de seguretat per a la computació en núvol i les tecnologies digitals de nova generació. La CSA-IoT reuneix les empreses líders mundials per crear i promoure estàndards oberts comuns com ara Matter, Zigbee, IP, etc., així com estàndards en àrees com la seguretat dels productes, la privadesa de dades, el control d'accés intel·ligent i més.

Zigbee és un estàndard de connexió IoT llançat per la CSA Alliance. És un protocol de comunicació sense fil dissenyat per a aplicacions de Xarxa de Sensors Sense Fil (WSN) i Internet de les Coses (IoT). Adopta l'estàndard IEEE 802.15.4, funciona a la banda de freqüència de 2,4 GHz i se centra en un baix consum d'energia, baixa complexitat i comunicació de curt abast. Promogut per la CSA Alliance, el protocol s'ha utilitzat àmpliament en cases intel·ligents, automatització industrial, atenció mèdica i altres camps.

Un dels objectius de disseny de Zigbee és permetre una comunicació fiable entre un gran nombre de dispositius mantenint un baix consum d'energia. És adequat per a dispositius que necessiten funcionar durant molt de temps i depenen de l'energia de la bateria, com ara els nodes de sensors. El protocol té diverses topologies, com ara estrella, malla i arbre de clúster, cosa que el fa adaptable a xarxes de diferents mides i necessitats.

Els dispositius Zigbee poden formar xarxes autoorganitzades automàticament, són flexibles i adaptables, i es poden adaptar dinàmicament als canvis en la topologia de la xarxa, com ara l'addició o l'eliminació de dispositius. Això fa que Zigbee sigui més fàcil de desplegar i mantenir en aplicacions pràctiques. En general, Zigbee, com a protocol de comunicació sense fil estàndard obert, proporciona una solució fiable per connectar i controlar diversos dispositius IoT.

Bluetooth SIG

El 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM i Intel van planejar establir una associació industrial. Aquesta organització va ser la "Bluetooth Technology Alliance", coneguda com a "Bluetooth SIG". Van desenvolupar conjuntament una tecnologia de connexió sense fil de curt abast. L'equip de desenvolupament esperava que aquesta tecnologia de comunicació sense fil pogués coordinar i unificar el treball en diferents camps industrials com Bluetooth King. Per tant, aquesta tecnologia es va anomenar Bluetooth.

El Bluetooth (tecnologia Bluetooth) és un estàndard de comunicació sense fil de curt abast i baixa potència, adequat per a diverses connexions de dispositius i transmissió de dades, amb emparellament senzill, connexió multipunt i funcions de seguretat bàsiques.

El Bluetooth (tecnologia Bluetooth) pot proporcionar connexions sense fil per a dispositius de la casa i és una part important de la tecnologia de comunicació sense fil.

ASSOCIACIÓ SPARKLINK

El 22 de setembre de 2020 es va constituir oficialment l'Associació Sparklink. La Spark Alliance és una aliança industrial compromesa amb la globalització. El seu objectiu és promoure la innovació i l'ecologia industrial de la nova generació de tecnologia de comunicació sense fil de curt abast SparkLink, i dur a terme aplicacions de nous escenaris en ràpid desenvolupament com ara cotxes intel·ligents, cases intel·ligents, terminals intel·ligents i fabricació intel·ligent, i satisfer les necessitats dels requisits de rendiment extrem. Actualment, l'associació té més de 140 membres.

La tecnologia de comunicació sense fil de curt abast promoguda per Sparklink Association s'anomena SparkLink, i el seu nom xinès és Star Flash. Les característiques tècniques són latència ultrabaixa i fiabilitat ultraalta. Basant-se en una estructura de trama ultracurta, el còdec Polar i el mecanisme de retransmissió HARQ, SparkLink pot aconseguir una latència de 20,833 microsegons i una fiabilitat del 99,999%.

WI-FI ALIANÇA

La Wi-Fi Alliance és una organització internacional composta per diverses empreses tecnològiques que es compromet a promoure i promoure el desenvolupament, la innovació i l'estandardització de la tecnologia de xarxes sense fil. L'organització es va fundar el 1999. El seu objectiu principal és garantir que els dispositius Wi-Fi produïts per diferents fabricants siguin compatibles entre si, promovent així la popularitat i l'ús de les xarxes sense fil.

La tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) és una tecnologia promoguda principalment per Wi-Fi Alliance. Com a tecnologia LAN sense fil, s'utilitza per a la transmissió de dades i la comunicació entre dispositius electrònics a través de senyals sense fil. Permet que els dispositius (com ara ordinadors, telèfons intel·ligents, tauletes, dispositius domèstics intel·ligents, etc.) intercanviïn dades dins d'un rang limitat sense necessitat d'una connexió física.

La tecnologia Wi-Fi utilitza ones de ràdio per establir connexions entre dispositius. Aquesta naturalesa sense fil elimina la necessitat de connexions físiques, permetent que els dispositius es moguin lliurement dins d'un rang mentre mantenen la connectivitat de xarxa. La tecnologia Wi-Fi utilitza diferents bandes de freqüència per transmetre dades. Les bandes de freqüència més utilitzades inclouen 2,4 GHz i 5 GHz. Aquestes bandes de freqüència es divideixen en múltiples canals en què els dispositius es poden comunicar.

La velocitat de la tecnologia Wi-Fi depèn de l'estàndard i la banda de freqüència. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia, la velocitat del Wi-Fi ha augmentat gradualment des dels primers centenars de Kbps (kilobits per segon) fins als diversos Gbps (gigabits per segon) actuals. Diferents estàndards de Wi-Fi (com ara 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) admeten diferents taxes màximes de transmissió. A més, les transmissions de dades estan protegides mitjançant protocols de xifratge i seguretat. Entre ells, WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) i WPA3 són estàndards de xifratge comuns que s'utilitzen per protegir les xarxes Wi-Fi de l'accés no autoritzat i el robatori de dades.

SESTANDARDITZACIÓ I CODIS DE CONSTRUCCIÓ

Un obstacle important en el desenvolupament de sistemes de corrent continu per a tota la casa és la manca d'estàndards i codis de construcció globalment consistents. Els sistemes elèctrics d'edificis tradicionals solen funcionar amb corrent altern, per la qual cosa els sistemes de corrent continu per a tota la casa requereixen un nou conjunt d'estàndards en disseny, instal·lació i funcionament.

La manca d'estandardització pot provocar incompatibilitat entre diferents sistemes, augmentar la complexitat de la selecció i substitució d'equips, i també pot dificultar l'escalabilitat i la popularització del mercat. La manca d'adaptabilitat als codis de construcció també és un repte, ja que la indústria de la construcció sovint es basa en dissenys tradicionals de corrent altern. Per tant, la introducció d'un sistema de corrent continu per a tota la casa pot requerir ajustaments i redefinició dels codis de construcció, cosa que requerirà temps i un esforç concertat.

ECOSTOS ECONÒMICS I CANVI DE TECNOLOGIA

El desplegament d'un sistema de CC per a tota la casa pot implicar costos inicials més elevats, incloent-hi equips de CC més avançats, sistemes d'emmagatzematge d'energia en bateries i electrodomèstics adaptats a CC. Aquests costos addicionals poden ser una de les raons per les quals molts consumidors i promotors d'edificis dubten a l'hora d'adoptar sistemes de CC per a tota la casa.

A més, els equips i la infraestructura tradicionals de corrent altern són tan madurs i estesos que el canvi a un sistema de corrent continu per a tota la casa requereix una conversió tecnològica a gran escala, que implica redissenyar la distribució elèctrica, substituir els equips i formar personal. Aquest canvi podria imposar costos d'inversió i mà d'obra addicionals als edificis i la infraestructura existents, limitant la velocitat a la qual es poden desplegar els sistemes de corrent continu per a tota la casa.

DCOMPATIBILITAT DELS DISPOSITIUS I ACCÉS AL MERCAT

Els sistemes de CC per a tota la casa han de ser compatibles amb més dispositius del mercat per garantir que diversos electrodomèstics, il·luminació i altres dispositius de la llar puguin funcionar sense problemes. Actualment, molts dispositius del mercat encara funcionen amb corrent altern, i la promoció de sistemes de CC per a tota la casa requereix la cooperació amb fabricants i proveïdors per promoure que més dispositius compatibles amb CC entrin al mercat.

També cal treballar amb els proveïdors d'energia i les xarxes elèctriques per garantir la integració efectiva de les energies renovables i la interconnexió amb les xarxes tradicionals. Els problemes de compatibilitat dels equips i d'accés al mercat poden afectar l'aplicació generalitzada dels sistemes de corrent continu per a tota la casa, cosa que requereix més consens i cooperació en la cadena industrial.

SMART I SOSTENIBLE

Una de les futures direccions de desenvolupament dels sistemes de CC per a tota la casa és posar més èmfasi en la intel·ligència i la sostenibilitat. Mitjançant la integració de sistemes de control intel·ligents, els sistemes de CC per a tota la casa poden controlar i gestionar amb més precisió el consum d'energia, cosa que permet estratègies de gestió d'energia personalitzades. Això significa que el sistema es pot ajustar dinàmicament a la demanda de la llar, als preus de l'electricitat i a la disponibilitat d'energies renovables per maximitzar l'eficiència energètica i reduir els costos energètics.

Alhora, la direcció del desenvolupament sostenible dels sistemes de CC per a tota la casa implica la integració de fonts d'energia renovables més àmplies, com ara l'energia solar, l'energia eòlica, etc., així com tecnologies d'emmagatzematge d'energia més eficients. Això ajudarà a construir un sistema d'energia domèstica més ecològic, intel·ligent i sostenible i promourà el desenvolupament futur dels sistemes de CC per a tota la casa.

SESTANDARITZACIÓ I COOPERACIÓ INDUSTRIAL

Per tal de promoure una aplicació més àmplia dels sistemes de corrent continu per a tota la casa, una altra direcció de desenvolupament és enfortir l'estandardització i la cooperació industrial. L'establiment d'estàndards i especificacions unificats a nivell mundial pot reduir els costos de disseny i implementació del sistema, millorar la compatibilitat dels equips i, per tant, promoure l'expansió del mercat.

A més, la cooperació industrial també és un factor clau per promoure el desenvolupament de sistemes de CC per a tota la casa. Els participants en tots els aspectes, inclosos els constructors, els enginyers elèctrics, els fabricants d'equips i els proveïdors d'energia, han de treballar junts per formar un ecosistema industrial de cadena completa. Això ajuda a resoldre la compatibilitat dels dispositius, millorar l'estabilitat del sistema i impulsar la innovació tecnològica. Mitjançant l'estandardització i la cooperació industrial, s'espera que els sistemes de CC per a tota la casa s'integrin més fàcilment en els edificis i sistemes d'energia convencionals i aconsegueixin aplicacions més àmplies.

SUMMARY

El corrent continu per a tota la casa és un sistema de distribució d'energia emergent que, a diferència dels sistemes de corrent altern tradicionals, aplica energia de corrent continu a tot l'edifici, cobrint-ho tot, des de la il·luminació fins als equips electrònics. Els sistemes de corrent continu per a tota la casa ofereixen alguns avantatges únics respecte als sistemes tradicionals pel que fa a l'eficiència energètica, la integració de les energies renovables i la compatibilitat dels equips. En primer lloc, en reduir els passos implicats en la conversió d'energia, els sistemes de corrent continu per a tota la casa poden millorar l'eficiència energètica i reduir el malbaratament d'energia. En segon lloc, l'energia de corrent continu és més fàcil d'integrar amb equips d'energia renovable com ara els panells solars, proporcionant una solució d'energia més sostenible per als edificis. A més, per a molts dispositius de corrent continu, l'adopció d'un sistema de corrent continu per a tota la casa pot reduir les pèrdues de conversió d'energia i augmentar el rendiment i la vida útil de l'equip.

Les àrees d'aplicació dels sistemes de CC per a tota la casa abasten molts camps, com ara edificis residencials, edificis comercials, aplicacions industrials, sistemes d'energia renovable, transport elèctric, etc. En edificis residencials, els sistemes de CC per a tota la casa es poden utilitzar per alimentar de manera eficient la il·luminació i els electrodomèstics, millorant l'eficiència energètica de la llar. En edificis comercials, l'alimentació de CC per a equips d'oficina i sistemes d'il·luminació ajuda a reduir el consum d'energia. En el sector industrial, els sistemes de CC per a tota la casa poden millorar l'eficiència energètica dels equips de la línia de producció. Entre els sistemes d'energia renovable, els sistemes de CC per a tota la casa són més fàcils d'integrar amb equips com l'energia solar i eòlica. En el camp del transport elèctric, els sistemes de distribució d'energia de CC es poden utilitzar per carregar vehicles elèctrics per millorar l'eficiència de la càrrega. L'expansió contínua d'aquestes àrees d'aplicació indica que els sistemes de CC per a tota la casa es convertiran en una opció viable i eficient en edificis i sistemes elèctrics en el futur.

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