PREFACIO
La gente ha recorrido un largo camino desde que se descubrió la electricidad hasta que se utilizó ampliamente como "electricidad" y "energía eléctrica". Uno de los más llamativos es la “disputa de ruta” entre AC y DC. Los protagonistas son dos genios contemporáneos, Edison y Tesla. Sin embargo, lo interesante es que desde la perspectiva de cada vez más humanos en el siglo XXI, este “debate” no está completamente ganado ni perdido.

Aunque actualmente todo, desde las fuentes de generación de energía hasta los sistemas de transporte eléctrico, es básicamente “corriente alterna”, la corriente continua está presente en muchos aparatos eléctricos y equipos terminales. En particular, la solución de sistema de energía de “CC para toda la casa”, que ha sido favorecida por todos en los últimos años, combina tecnología de ingeniería de IoT e inteligencia artificial para brindar una sólida garantía para una “vida hogareña inteligente”. Siga la red Charging Head a continuación para obtener más información sobre qué es la CC para toda la casa.

INTRODUCCIÓN A LOS ANTECEDENTES

La Corriente Continua (CC) en todo el hogar es un sistema eléctrico que utiliza energía de corriente continua en hogares y edificios. El concepto de “CC para toda la casa” se propuso en el contexto de que las deficiencias de los sistemas de aire acondicionado tradicionales se han vuelto cada vez más obvias y se ha prestado cada vez más atención al concepto de protección ambiental y con bajas emisiones de carbono.

SISTEMA DE CA TRADICIONAL

Actualmente, el sistema eléctrico más común en el mundo es el sistema de corriente alterna. El sistema de corriente alterna es un sistema de transmisión y distribución de energía que funciona en base a cambios en el flujo de corriente provocados por la interacción de campos eléctricos y magnéticos. Estos son los pasos principales de cómo funciona un sistema de aire acondicionado:

Generador: El punto de partida de un sistema de energía es el generador. Un generador es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. El principio básico es generar fuerza electromotriz inducida cortando cables con un campo magnético giratorio. En los sistemas de energía de CA, generalmente se utilizan generadores síncronos y sus rotores son impulsados ​​por energía mecánica (como agua, gas, vapor, etc.) para generar un campo magnético giratorio.

Generación de corriente alterna: El campo magnético giratorio en el generador provoca cambios en la fuerza electromotriz inducida en los conductores eléctricos, generando así corriente alterna. La frecuencia de la corriente alterna suele ser de 50 Hz o 60 Hz por segundo, según los estándares del sistema eléctrico en las diferentes regiones.

Elevación del transformador: la corriente alterna pasa a través de transformadores en líneas de transmisión de energía. Un transformador es un dispositivo que utiliza el principio de inducción electromagnética para cambiar el voltaje de una corriente eléctrica sin cambiar su frecuencia. En el proceso de transmisión de energía, la corriente alterna de alto voltaje es más fácil de transmitir a largas distancias porque reduce la pérdida de energía causada por la resistencia.

Transmisión y distribución: La corriente alterna de alto voltaje se transmite a varios lugares a través de líneas de transmisión y luego se reduce a través de transformadores para satisfacer las necesidades de diferentes usos. Dichos sistemas de transmisión y distribución permiten la transferencia y utilización eficiente de energía eléctrica entre diferentes usos y ubicaciones.

Aplicaciones de la energía CA: En el extremo del usuario final, la energía CA se suministra a hogares, empresas e instalaciones industriales. En estos lugares, la corriente alterna se utiliza para impulsar una variedad de equipos, incluidos iluminación, calentadores eléctricos, motores eléctricos, equipos electrónicos y más.

En términos generales, los sistemas de alimentación de CA se generalizaron a finales del siglo pasado debido a muchas ventajas, como sistemas de corriente alterna estables y controlables y menores pérdidas de energía en las líneas. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología, el problema del equilibrio del ángulo de potencia de los sistemas de energía CA se ha agudizado. El desarrollo de los sistemas de energía ha llevado al desarrollo sucesivo de muchos dispositivos de energía, como rectificadores (que convierten energía de CA en energía de CC) e inversores (que convierten energía de CC en energía de CA). nacido. La tecnología de control de las válvulas convertidoras también ha entrado en una etapa muy clara, y la velocidad de corte de la energía de CC no es menor que la de los disyuntores de CA.

Esto hace que muchas deficiencias del sistema de CC desaparezcan gradualmente y se establezca la base técnica del sistema de CC para toda la casa.

ECONCEPTO AMBIENTALMENTE AMIGABLE Y BAJO EN CARBONO

En los últimos años, con la aparición de los problemas climáticos globales, especialmente el efecto invernadero, las cuestiones de protección ambiental han recibido cada vez más atención. Dado que la CC para toda la casa es más compatible con los sistemas de energía renovable, tiene ventajas muy destacadas en la conservación de energía y la reducción de emisiones. Por eso está recibiendo cada vez más atención.

Además, el sistema de CC puede ahorrar muchos componentes y materiales debido a su estructura de circuito "directo a directo" y también es muy coherente con el concepto de "bajo en carbono y respetuoso con el medio ambiente".

CONCEPTO DE INTELIGENCIA PARA TODA LA CASA

La base para la aplicación de DC en toda la casa es la aplicación y promoción de la inteligencia en toda la casa. En otras palabras, la aplicación interior de los sistemas de CC se basa básicamente en la inteligencia y es un medio importante para potenciar la "inteligencia de toda la casa".

Smart Home se refiere a conectar varios dispositivos, electrodomésticos y sistemas domésticos a través de tecnología avanzada y sistemas inteligentes para lograr control centralizado, automatización y monitoreo remoto, mejorando así la conveniencia, el confort y la conveniencia de la vida hogareña. Seguridad y eficiencia energética.

FUNDAMENTAL

Los principios de implementación de los sistemas inteligentes para toda la casa involucran muchos aspectos clave, incluida la tecnología de sensores, dispositivos inteligentes, comunicaciones de red, algoritmos y sistemas de control inteligentes, interfaces de usuario, seguridad y protección de la privacidad, y actualizaciones y mantenimiento de software. Estos aspectos se analizan en detalle a continuación.

Tecnología de sensores

La base de un sistema inteligente para toda la casa es una variedad de sensores que se utilizan para monitorear el entorno del hogar en tiempo real. Los sensores ambientales incluyen sensores de temperatura, humedad, luz y calidad del aire para detectar las condiciones interiores. Los sensores de movimiento y los sensores magnéticos de puertas y ventanas se utilizan para detectar el movimiento humano y el estado de puertas y ventanas, proporcionando datos básicos para la seguridad y la automatización. Los sensores de humo y gas se utilizan para monitorear incendios y gases nocivos para mejorar la seguridad del hogar.

Dispositivo inteligente

Varios dispositivos inteligentes forman el núcleo del sistema inteligente de toda la casa. La iluminación inteligente, los electrodomésticos, las cerraduras de las puertas y las cámaras tienen funciones que se pueden controlar de forma remota a través de Internet. Estos dispositivos están conectados a una red unificada a través de tecnologías de comunicación inalámbrica (como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), lo que permite a los usuarios controlar y monitorear dispositivos domésticos a través de Internet en cualquier momento y en cualquier lugar.

Telecomunicación

Los dispositivos del sistema inteligente de toda la casa están conectados a través de Internet para formar un ecosistema inteligente. La tecnología de comunicación en red garantiza que los dispositivos puedan funcionar juntos sin problemas y al mismo tiempo proporciona la comodidad del control remoto. A través de los servicios en la nube, los usuarios pueden acceder de forma remota a los sistemas domésticos para monitorear y controlar de forma remota el estado del dispositivo.

Algoritmos inteligentes y sistemas de control.

Utilizando inteligencia artificial y algoritmos de aprendizaje automático, el sistema inteligente para toda la casa puede analizar y procesar de manera inteligente los datos recopilados por los sensores. Estos algoritmos permiten que el sistema aprenda los hábitos del usuario, ajuste automáticamente el estado de funcionamiento del dispositivo y logre un control y una toma de decisiones inteligentes. La configuración de tareas programadas y condiciones de activación permite que el sistema realice tareas automáticamente en situaciones específicas y mejore el nivel de automatización del sistema.

Interfaz de usuario

Para permitir a los usuarios operar el sistema inteligente para toda la casa de manera más conveniente, se proporciona una variedad de interfaces de usuario, incluidas aplicaciones móviles, tabletas o interfaces de computadora. A través de estas interfaces, los usuarios pueden controlar y monitorear cómodamente los dispositivos domésticos de forma remota. Además, el control por voz permite a los usuarios controlar dispositivos inteligentes mediante comandos de voz a través de la aplicación de asistentes de voz.

VENTAJAS DEL DC PARA TODA LA CASA

La instalación de sistemas CC en hogares tiene muchas ventajas, que se pueden resumir en tres aspectos: alta eficiencia de transmisión de energía, alta integración de energías renovables y alta compatibilidad de equipos.

EFICIENCIA

En primer lugar, en los circuitos interiores, los equipos eléctricos utilizados suelen tener un voltaje bajo y la alimentación de CC no requiere transformaciones frecuentes de voltaje. Reducir el uso de transformadores puede reducir efectivamente la pérdida de energía.

En segundo lugar, la pérdida de alambres y conductores durante la transmisión de energía CC es relativamente pequeña. Debido a que la pérdida de resistencia de CC no cambia con la dirección de la corriente, se puede controlar y reducir de manera más efectiva. Esto permite que la energía CC muestre una mayor eficiencia energética en algunos escenarios específicos, como la transmisión de energía a corta distancia y los sistemas de suministro de energía locales.

Finalmente, con el desarrollo de la tecnología, se han introducido algunos nuevos convertidores electrónicos y tecnologías de modulación para mejorar la eficiencia energética de los sistemas de CC. Los convertidores electrónicos eficientes pueden reducir las pérdidas por conversión de energía y mejorar aún más la eficiencia energética general de los sistemas de energía de CC.

INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

En el sistema inteligente de toda la casa también se introducirá energía renovable y se convertirá en energía eléctrica. Esto no sólo puede implementar el concepto de protección del medio ambiente, sino también aprovechar al máximo la estructura y el espacio de la casa para garantizar el suministro de energía. Por el contrario, los sistemas de CC son más fáciles de integrar con fuentes de energía renovables como la energía solar y la energía eólica.

COMPATIBILIDAD DEL DISPOSITIVO

El sistema DC tiene mejor compatibilidad con equipos eléctricos interiores. En la actualidad, muchos equipos, como luces LED, aires acondicionados, etc., son en sí mismos variadores de CC. Esto significa que los sistemas de alimentación de CC son más fáciles de lograr un control y una gestión inteligentes. Mediante tecnología electrónica avanzada, el funcionamiento de los equipos de CC se puede controlar con mayor precisión y se puede lograr una gestión inteligente de la energía.

ÁREAS DE APLICACIÓN

Las numerosas ventajas del sistema DC que acabamos de mencionar sólo pueden reflejarse perfectamente en algunos campos específicos. Estas áreas son el ambiente interior, razón por la cual el DC para toda la casa puede brillar en las áreas interiores actuales.

EDIFICIO RESIDENCIAL

En edificios residenciales, los sistemas de CC para toda la casa pueden proporcionar energía eficiente para muchos aspectos de los equipos eléctricos. Los sistemas de iluminación son un área de aplicación importante. Los sistemas de iluminación LED alimentados por CC pueden reducir las pérdidas por conversión de energía y mejorar la eficiencia energética.

Además, la alimentación de CC también se puede utilizar para alimentar dispositivos electrónicos domésticos, como computadoras, cargadores de teléfonos móviles, etc. Estos dispositivos en sí son dispositivos de CC sin pasos adicionales de conversión de energía.

EDIFICIO COMERCIAL

Las oficinas y las instalaciones comerciales en edificios comerciales también pueden beneficiarse de los sistemas de CC para toda la casa. El suministro de energía CC para equipos de oficina y sistemas de iluminación ayuda a mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía.

Algunos aparatos y equipos comerciales, especialmente aquellos que requieren alimentación de CC, también pueden funcionar de manera más eficiente, mejorando así la eficiencia energética general de los edificios comerciales.

APLICACIONES INDUSTRIALES

En el campo industrial, los sistemas de CC para toda la casa se pueden aplicar a equipos de líneas de producción y talleres eléctricos. Algunos equipos industriales utilizan energía CC. El uso de energía CC puede mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía. Esto es especialmente evidente en el uso de herramientas eléctricas y equipos de taller.

SISTEMAS DE CARGA Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PARA VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

En el campo del transporte, los sistemas de energía de CC se pueden utilizar para cargar vehículos eléctricos y mejorar la eficiencia de la carga. Además, los sistemas de CC para toda la casa también se pueden integrar en sistemas de almacenamiento de energía en baterías para proporcionar a los hogares soluciones eficientes de almacenamiento de energía y mejorar aún más la eficiencia energética.

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES

En el campo de la tecnología de la información y las comunicaciones, los centros de datos y las estaciones base de comunicaciones son escenarios de aplicación ideales para sistemas de CC para toda la casa. Dado que muchos dispositivos y servidores en los centros de datos utilizan alimentación de CC, los sistemas de alimentación de CC ayudan a mejorar el rendimiento de todo el centro de datos. De manera similar, las estaciones base y los equipos de comunicaciones también pueden utilizar energía CC para mejorar la eficiencia energética del sistema y reducir la dependencia de los sistemas eléctricos tradicionales.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE CC PARA TODA LA CASA

Entonces, ¿cómo se construye un sistema de CC para toda la casa? En resumen, el sistema de CC para toda la casa se puede dividir en cuatro partes: fuente de generación de energía de CC, sistema de almacenamiento de energía afluente, sistema de distribución de energía de CC y equipo eléctrico afluente.

DC FUENTE DE ENERGÍA

En un sistema de CC, el punto de partida es la fuente de alimentación de CC. A diferencia del sistema de CA tradicional, la fuente de alimentación de CC para toda la casa generalmente no depende completamente del inversor para convertir la energía de CA en energía de CC, sino que elige energía renovable externa. Como suministro de energía único o primario.

Por ejemplo, se colocará una capa de paneles solares en la pared exterior del edificio. Los paneles convertirán la luz en energía CC y luego la almacenarán en el sistema de distribución de energía CC o la transmitirán directamente a la aplicación del equipo terminal; También se puede instalar en la pared exterior del edificio o habitación. Construye una pequeña turbina eólica encima y conviértela en corriente continua. La energía eólica y la solar son actualmente las fuentes de energía CC más comunes. Puede que haya otros en el futuro, pero todos requieren convertidores para convertirlos en energía CC.

DC SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

En términos generales, la energía CC generada por las fuentes de energía CC no se transmitirá directamente al equipo terminal, sino que se almacenará en el sistema de almacenamiento de energía CC. Cuando el equipo necesite electricidad, la corriente se liberará del sistema de almacenamiento de energía de CC. Proporcionar energía en el interior.

El sistema de almacenamiento de energía de CC es como un depósito que acepta la energía eléctrica convertida de la fuente de energía de CC y suministra continuamente energía eléctrica al equipo terminal. Vale la pena mencionar que dado que la transmisión de CC se realiza entre la fuente de energía de CC y el sistema de almacenamiento de energía de CC, puede reducir el uso de inversores y muchos dispositivos, lo que no solo reduce el costo del diseño del circuito, sino que también mejora la estabilidad del sistema. .

Por lo tanto, el sistema de almacenamiento de energía de CC para toda la casa está más cerca del módulo de carga de CC de los vehículos de nueva energía que el tradicional "sistema solar acoplado a CC".

Como se muestra en la figura anterior, el "sistema solar acoplado a CC" tradicional necesita transmitir corriente a la red eléctrica, por lo que tiene módulos inversores solares adicionales, mientras que el "sistema solar acoplado a CC" con CC para toda la casa no requiere un inversor. y refuerzo. Transformadores y otros dispositivos, de alta eficiencia y energía.

DC SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

El corazón de un sistema de CC para toda la casa es el sistema de distribución de CC, que desempeña un papel fundamental en una casa, edificio u otra instalación. Este sistema se encarga de distribuir la energía desde la fuente a los diversos dispositivos terminales, logrando suministrar energía a todas las partes de la casa.

EFECTO

Distribución de energía: El sistema de distribución de energía CC se encarga de distribuir la energía eléctrica procedente de fuentes de energía (como paneles solares, sistemas de almacenamiento de energía, etc.) a diversos equipos eléctricos del hogar, incluyendo iluminación, electrodomésticos, equipos electrónicos, etc.

Mejorar la eficiencia energética: mediante la distribución de energía CC, se pueden reducir las pérdidas por conversión de energía, mejorando así la eficiencia energética de todo el sistema. Especialmente cuando se integra con equipos de CC y fuentes de energía renovables, la energía eléctrica se puede utilizar de manera más eficiente.

Admite dispositivos de CC: una de las claves de un sistema de CC para toda la casa es admitir el suministro de energía de dispositivos de CC, evitando la pérdida de energía al convertir CA a CC.

CONSTITUIR

Panel de distribución de CC: el panel de distribución de CC es un dispositivo clave que distribuye energía desde paneles solares y sistemas de almacenamiento de energía a varios circuitos y dispositivos del hogar. Incluye componentes como disyuntores de CC y estabilizadores de voltaje para garantizar una distribución estable y confiable de energía eléctrica.

Sistema de control inteligente: para lograr una gestión y control inteligentes de la energía, los sistemas de CC para toda la casa suelen estar equipados con sistemas de control inteligentes. Esto puede incluir características como monitoreo de energía, control remoto y configuración de escenarios automatizados para mejorar el rendimiento general del sistema.

Tomacorrientes e interruptores de CC: para ser compatibles con equipos de CC, los tomacorrientes e interruptores de su hogar deben estar diseñados con conexiones de CC. Estos enchufes e interruptores se pueden utilizar con equipos alimentados por CC al tiempo que garantizan seguridad y comodidad.

DC EQUIPOS ELÉCTRICOS

Hay tantos equipos de alimentación de CC para interiores que es imposible enumerarlos todos aquí, pero sólo se pueden clasificar de forma aproximada. Antes de eso, primero debemos comprender qué tipo de equipo requiere alimentación de CA y qué tipo de alimentación de CC. En general, los aparatos eléctricos de alta potencia requieren voltajes más altos y están equipados con motores de alta carga. Estos aparatos eléctricos funcionan con CA, como refrigeradores, aires acondicionados antiguos, lavadoras, campanas extractoras, etc.

También hay algunos equipos eléctricos que no requieren accionamiento de motor de alta potencia, y los circuitos integrados de precisión solo pueden funcionar a voltajes medios y bajos y utilizan fuente de alimentación de CC, como televisores, computadoras y grabadoras.

Por supuesto, la distinción anterior no es muy completa. En la actualidad, muchos aparatos de alta potencia también pueden funcionar con CC. Por ejemplo, han aparecido acondicionadores de aire de frecuencia variable de CC, que utilizan motores de CC con mejores efectos silenciosos y mayor ahorro de energía. En términos generales, la clave para saber si el equipo eléctrico es de CA o CC depende de la estructura interna del dispositivo.

PCASO RACTICO DE DC PARA TODA LA CASA

A continuación se muestran algunos casos de “DC para toda la casa” de todo el mundo. Se puede encontrar que estos casos son básicamente soluciones bajas en carbono y respetuosas con el medio ambiente, lo que demuestra que la principal fuerza impulsora del "CC para toda la casa" sigue siendo el concepto de protección del medio ambiente, y los sistemas de CC inteligentes todavía tienen un largo camino por recorrer. .

La Casa Cero Emisiones en Suecia

Proyecto de construcción de nueva energía en la zona de demostración de Zhongguancun

El Proyecto de Construcción de Nuevas Energías de Zhongguancun es un proyecto de demostración promovido por el Gobierno del Distrito de Chaoyang de Beijing, China, con el objetivo de promover edificios ecológicos y el uso de energías renovables. En este proyecto, algunos edificios adoptan sistemas de CC para toda la casa, que se combinan con paneles solares y sistemas de almacenamiento de energía para realizar el suministro de energía de CC. Este intento tiene como objetivo reducir el impacto ambiental del edificio y mejorar la eficiencia energética integrando nueva energía y suministro de energía CC.

Proyecto Residencial de Energía Sostenible para Dubai Expo 2020, EAU

En la exposición de 2020 en Dubai, varios proyectos mostraron hogares con energía sostenible que utilizan energía renovable y sistemas de CC para toda la casa. Estos proyectos tienen como objetivo mejorar la eficiencia energética a través de soluciones energéticas innovadoras.

Proyecto experimental de microrred CC de Japón

En Japón, algunos proyectos experimentales de microrredes han comenzado a adoptar sistemas de CC para toda la casa. Estos sistemas funcionan con energía solar y eólica, mientras implementan energía de CC a los electrodomésticos y equipos dentro del hogar.

La Casa del Centro Energético

El proyecto, una colaboración entre la Universidad London South Bank y el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, tiene como objetivo crear un hogar de energía cero. La casa utiliza energía CC, combinada con sistemas solares fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, para un uso eficiente de la energía.

RASOCIACIONES INDUSTRIALES ELEVANTES

La tecnología de inteligencia integral ya le ha sido presentada antes. De hecho, la tecnología cuenta con el respaldo de algunas asociaciones industriales. Charging Head Network ha contado con asociaciones relevantes de la industria. Aquí le presentaremos las asociaciones relacionadas con el DC para toda la casa.

CARGAR 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), el nombre chino es “Asociación de la Industria de Carga Rápida de Terminales de Guangdong”. La Asociación de la Industria de Carga Rápida de Terminales de Guangdong (conocida como Asociación de la Industria de Carga Rápida de Terminales) se estableció en 2021. La tecnología de carga rápida de terminales es una capacidad clave que impulsa la aplicación a gran escala de la nueva generación de la industria de la información electrónica (incluidos 5G y la inteligencia artificial). ). Bajo la tendencia de desarrollo global de neutralidad de carbono, la carga rápida de terminales ayuda a reducir el desperdicio electrónico y el desperdicio de energía y lograr una protección ambiental ecológica. y el desarrollo sostenible de la industria, brindando una experiencia de carga más segura y confiable a cientos de millones de consumidores.

Para acelerar la estandarización e industrialización de la tecnología de carga rápida de terminales, la Academia de Tecnología de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi tomaron la iniciativa en el lanzamiento de un esfuerzo conjunto con todas las partes en la cadena industrial de carga rápida de terminales, como Máquinas internas completas, chips, instrumentos, cargadores y accesorios. Los preparativos comenzarán a principios de 2021. El establecimiento de la asociación ayudará a construir una comunidad de intereses en la cadena industrial, creará una base industrial para el diseño, la investigación y el desarrollo, la fabricación, las pruebas y la certificación de terminales de carga rápida, impulsará el desarrollo de Componentes electrónicos, chips generales de alta gama, materiales básicos clave y otros campos, y se esfuerzan por construir terminales de clase mundial. Los clústeres industriales innovadores de Kuaihong son de vital importancia.

FCA promueve principalmente el estándar UFCS. El nombre completo de UFCS es Especificación de carga rápida universal y su nombre chino es Estándar de carga rápida Fusion. Se trata de una nueva generación de carga rápida integrada liderada por la Academia de Tecnología de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi y los esfuerzos conjuntos de muchas empresas de terminales, chips y socios industriales como Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology y Electrónica Angbao. protocolo. El acuerdo tiene como objetivo formular estándares integrados de carga rápida para terminales móviles, resolver el problema de la incompatibilidad de la carga rápida mutua y crear un entorno de carga rápido, seguro y compatible para los usuarios finales.

En la actualidad, UFCS ha celebrado la segunda conferencia de prueba de UFCS, en la que se completaron la "Prueba previa de la función de cumplimiento de empresas miembro" y la "Prueba de compatibilidad del fabricante de terminales". A través de pruebas e intercambios resumidos, combinamos simultáneamente la teoría y la práctica, con el objetivo de romper la situación de incompatibilidad de carga rápida, promover conjuntamente el desarrollo saludable de la carga rápida de terminales y trabajar con muchos proveedores y proveedores de servicios de alta calidad en la cadena industrial para juntos. promover estándares de tecnología de carga rápida. El progreso de la industrialización de la UFCS.

USB-IF

En 1994, la organización internacional de estandarización iniciada por Intel y Microsoft, denominada “USB-IF” (nombre completo: USB Implementers Forum), es una empresa sin fines de lucro fundada por un grupo de empresas que desarrollaron la especificación Universal Serial Bus. USB-IF se estableció para proporcionar una organización de soporte y un foro para el desarrollo y adopción de la tecnología Universal Serial Bus. El foro promueve el desarrollo de periféricos (dispositivos) USB compatibles de alta calidad y promueve los beneficios del USB y la calidad de los productos que pasan las pruebas de cumplimiento.ng.

La tecnología lanzada por USB-IF USB tiene actualmente múltiples versiones de especificaciones técnicas. La última versión de la especificación técnica es USB4 2.0. La velocidad máxima de este estándar técnico se ha incrementado a 80 Gbps. Adopta una nueva arquitectura de datos, el estándar de carga rápida USB PD, la interfaz USB Type-C y los estándares de cables también se actualizarán simultáneamente.

WPC

El nombre completo de WPC es Wireless Power Consortium y su nombre chino es "Wireless Power Consortium". Fue fundada el 17 de diciembre de 2008. Es la primera organización de estandarización del mundo que promueve la tecnología de carga inalámbrica. En mayo de 2023, WPC tiene un total de 315 miembros. Los miembros de la Alianza cooperan con un objetivo común: lograr la compatibilidad total de todos los cargadores inalámbricos y fuentes de energía inalámbricas en todo el mundo. Con este fin, han formulado muchas especificaciones para la tecnología de carga rápida inalámbrica.

A medida que la tecnología de carga inalámbrica continúa evolucionando, su alcance de aplicación se ha expandido desde dispositivos portátiles de consumo a muchas áreas nuevas, como computadoras portátiles, tabletas, drones, robots, Internet de vehículos y cocinas inalámbricas inteligentes. WPC ha desarrollado y mantenido una serie de estándares para una variedad de aplicaciones de carga inalámbrica, que incluyen:

Estándar Qi para teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles portátiles.

El estándar de cocina inalámbrico Ki, para electrodomésticos de cocina, admite una potencia de carga de hasta 2200 W.

El estándar de vehículos eléctricos ligeros (LEV) hace que sea más rápido, seguro, inteligente y conveniente cargar de forma inalámbrica vehículos eléctricos ligeros, como bicicletas eléctricas y scooters, en casa y mientras viaja.

Estándar de carga inalámbrica industrial para una transmisión de energía inalámbrica segura y conveniente para cargar robots, AGV, drones y otra maquinaria de automatización industrial.

Actualmente existen en el mercado más de 9.000 productos de carga inalámbrica con certificación Qi. WPC verifica la seguridad, interoperabilidad e idoneidad de los productos a través de su red de laboratorios de pruebas independientes autorizados en todo el mundo.

COMUNICACIÓN

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) es una organización que desarrolla, certifica y promueve los estándares Matter para el hogar inteligente. Su predecesora es la Zigbee Alliance, fundada en 2002. En octubre de 2022, el número de empresas miembros de la alianza llegará a más de 200.

CSA proporciona estándares, herramientas y certificaciones para que los innovadores de IoT hagan que Internet de las cosas sea más accesible, seguro y utilizable1. La organización se dedica a definir y aumentar la conciencia de la industria y el desarrollo general de las mejores prácticas de seguridad para la computación en la nube y las tecnologías digitales de próxima generación. CSA-IoT reúne a las empresas líderes del mundo para crear y promover estándares abiertos comunes como Matter, Zigbee, IP, etc., así como estándares en áreas como seguridad de productos, privacidad de datos, control de acceso inteligente y más.

Zigbee es un estándar de conexión de IoT lanzado por CSA Alliance. Es un protocolo de comunicación inalámbrica diseñado para aplicaciones de redes de sensores inalámbricos (WSN) e Internet de las cosas (IoT). Adopta el estándar IEEE 802.15.4, opera en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y se enfoca en bajo consumo de energía, baja complejidad y comunicación de corto alcance. Promovido por la Alianza CSA, el protocolo se ha utilizado ampliamente en hogares inteligentes, automatización industrial, atención médica y otros campos.

Uno de los objetivos de diseño de Zigbee es admitir una comunicación confiable entre una gran cantidad de dispositivos manteniendo bajos niveles de consumo de energía. Es adecuado para dispositivos que necesitan funcionar durante mucho tiempo y dependen de la energía de la batería, como los nodos de sensores. El protocolo tiene varias topologías, incluidas estrella, malla y árbol de clúster, lo que lo hace adaptable a redes de diferentes tamaños y necesidades.

Los dispositivos Zigbee pueden formar automáticamente redes autoorganizadas, son flexibles y adaptables, y pueden adaptarse dinámicamente a cambios en la topología de la red, como la adición o eliminación de dispositivos. Esto hace que Zigbee sea más fácil de implementar y mantener en aplicaciones prácticas. En general, Zigbee, como protocolo de comunicación inalámbrica de estándar abierto, proporciona una solución confiable para conectar y controlar varios dispositivos de IoT.

señal Bluetooth

En 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel planearon establecer una asociación industrial. Esta organización era la “Alianza Tecnológica Bluetooth”, denominada “Bluetooth SIG”. Desarrollaron conjuntamente una tecnología de conexión inalámbrica de corto alcance. El equipo de desarrollo esperaba que esta tecnología de comunicación inalámbrica pudiera coordinar y unificar el trabajo en diferentes campos industriales como Bluetooth King. Por eso, esta tecnología recibió el nombre de Bluetooth.

Bluetooth (tecnología Bluetooth) es un estándar de comunicación inalámbrica de corto alcance y baja potencia, adecuado para diversas conexiones de dispositivos y transmisión de datos, con emparejamiento simple, conexión multipunto y funciones de seguridad básicas.

Bluetooth (tecnología Bluetooth) puede proporcionar conexiones inalámbricas para dispositivos en el hogar y es una parte importante de la tecnología de comunicación inalámbrica.

ASOCIACIÓN SPARKLINK

El 22 de septiembre de 2020, se estableció oficialmente la Asociación Sparklink. Spark Alliance es una alianza industrial comprometida con la globalización. Su objetivo es promover la innovación y la ecología industrial de la nueva generación de tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance SparkLink, y llevar a cabo aplicaciones de nuevos escenarios en rápido desarrollo, como automóviles inteligentes, hogares inteligentes, terminales inteligentes y fabricación inteligente, y satisfacer las necesidades. de requisitos de rendimiento extremos. Actualmente, la asociación cuenta con más de 140 miembros.

La tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance promovida por la Asociación Sparklink se llama SparkLink y su nombre chino es Star Flash. Las características técnicas son latencia ultrabaja y confiabilidad ultraalta. Confiando en una estructura de marco ultracorta, códec Polar y mecanismo de retransmisión HARQ. SparkLink puede alcanzar una latencia de 20,833 microsegundos y una confiabilidad del 99,999%.

WI-FYO ALIANZA

La Wi-Fi Alliance es una organización internacional compuesta por una serie de empresas tecnológicas que se compromete a promover e impulsar el desarrollo, la innovación y la estandarización de la tecnología de redes inalámbricas. La organización fue fundada en 1999. Su objetivo principal es garantizar que los dispositivos Wi-Fi producidos por diferentes fabricantes sean compatibles entre sí, promoviendo así la popularidad y el uso de las redes inalámbricas.

La tecnología Wi-Fi (Wireless Fidelity) es una tecnología promovida principalmente por Wi-Fi Alliance. Como tecnología de LAN inalámbrica, se utiliza para la transmisión de datos y la comunicación entre dispositivos electrónicos a través de señales inalámbricas. Permite que los dispositivos (como computadoras, teléfonos inteligentes, tabletas, dispositivos domésticos inteligentes, etc.) intercambien datos dentro de un rango limitado sin necesidad de una conexión física.

La tecnología Wi-Fi utiliza ondas de radio para establecer conexiones entre dispositivos. Esta naturaleza inalámbrica elimina la necesidad de conexiones físicas, lo que permite que los dispositivos se muevan libremente dentro de un rango mientras se mantiene la conectividad de la red. La tecnología Wi-Fi utiliza diferentes bandas de frecuencia para transmitir datos. Las bandas de frecuencia más utilizadas incluyen 2,4 GHz y 5 GHz. Estas bandas de frecuencia se dividen en múltiples canales en los que los dispositivos pueden comunicarse.

La velocidad de la tecnología Wi-Fi depende del estándar y de la banda de frecuencia. Con el continuo desarrollo de la tecnología, la velocidad de Wi-Fi ha aumentado gradualmente desde los primeros cientos de Kbps (kilobits por segundo) hasta los actuales varios Gbps (gigabits por segundo). Los diferentes estándares de Wi-Fi (como 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) admiten diferentes velocidades de transmisión máximas. Además, las transmisiones de datos están protegidas mediante cifrado y protocolos de seguridad. Entre ellos, WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) y WPA3 son estándares de cifrado comunes que se utilizan para proteger las redes Wi-Fi del acceso no autorizado y el robo de datos.

SESTANDARIZACIÓN Y CÓDIGOS DE CONSTRUCCIÓN

Un obstáculo importante en el desarrollo de sistemas de CC para toda la casa es la falta de normas y códigos de construcción coherentes a nivel mundial. Los sistemas eléctricos de edificios tradicionales normalmente funcionan con corriente alterna, por lo que los sistemas de CC para toda la casa requieren un nuevo conjunto de estándares en diseño, instalación y operación.

La falta de estandarización puede generar incompatibilidad entre diferentes sistemas, aumentar la complejidad de la selección y reemplazo de equipos y también puede obstaculizar la escala del mercado y su popularización. La falta de adaptabilidad a los códigos de construcción también es un desafío, ya que la industria de la construcción a menudo se basa en diseños de aire acondicionado tradicionales. Por lo tanto, la introducción de un sistema de CC para toda la casa puede requerir ajustes y redefinición de los códigos de construcción, lo que requerirá tiempo y un esfuerzo concertado.

ECOSTOS ECONÓMICOS Y CAMBIO DE TECNOLOGÍA

La implementación de un sistema de CC para toda la casa puede implicar costos iniciales más altos, incluidos equipos de CC más avanzados, sistemas de almacenamiento de energía en baterías y electrodomésticos adaptados a CC. Estos costos adicionales pueden ser una de las razones por las que muchos consumidores y desarrolladores de edificios dudan en adoptar sistemas de CC para todo el hogar.

Además, la infraestructura y los equipos de CA tradicionales están tan maduros y extendidos que cambiar a un sistema de CC para toda la casa requiere una conversión tecnológica a gran escala, que implica rediseñar el diseño eléctrico, reemplazar equipos y capacitar al personal. Este cambio podría imponer costos adicionales de inversión y mano de obra en los edificios e infraestructuras existentes, limitando el ritmo al que se pueden implementar sistemas de CC para toda la casa.

DCOMPATIBILIDAD DE DISPOSITIVOS Y ACCESO AL MERCADO

Los sistemas de CC para toda la casa deben ser compatibles con más dispositivos en el mercado para garantizar que varios electrodomésticos, iluminación y otros dispositivos del hogar puedan funcionar sin problemas. Actualmente, muchos dispositivos en el mercado todavía se basan en CA, y la promoción de sistemas de CC para toda la casa requiere la cooperación con fabricantes y proveedores para promover la entrada al mercado de más dispositivos compatibles con CC.

También es necesario trabajar con los proveedores de energía y las redes eléctricas para garantizar la integración efectiva de las energías renovables y la interconexión con las redes tradicionales. Los problemas de compatibilidad de equipos y acceso al mercado pueden afectar la aplicación generalizada de sistemas de CC para toda la casa, lo que requiere más consenso y cooperación en la cadena industrial.

SMART Y SOSTENIBLE

Una de las futuras direcciones de desarrollo de los sistemas de CC para toda la casa es poner mayor énfasis en la inteligencia y la sostenibilidad. Al integrar sistemas de control inteligentes, los sistemas de CC para toda la casa pueden monitorear y administrar con mayor precisión el uso de energía, lo que permite estrategias personalizadas de administración de energía. Esto significa que el sistema puede ajustarse dinámicamente a la demanda de los hogares, los precios de la electricidad y la disponibilidad de energía renovable para maximizar la eficiencia energética y reducir los costos de energía.

Al mismo tiempo, la dirección del desarrollo sostenible de los sistemas de CC para toda la casa implica la integración de fuentes de energía renovables más amplias, incluidas la energía solar, la energía eólica, etc., así como tecnologías de almacenamiento de energía más eficientes. Esto ayudará a construir un sistema de energía doméstica más ecológico, inteligente y sostenible y promoverá el desarrollo futuro de sistemas de CC para toda la casa.

STANDARDIZACIÓN Y COOPERACIÓN INDUSTRIAL

Para promover una aplicación más amplia de los sistemas de CC para toda la casa, otra dirección de desarrollo es fortalecer la estandarización y la cooperación industrial. El establecimiento de estándares y especificaciones unificados a nivel mundial puede reducir los costos de diseño e implementación del sistema, mejorar la compatibilidad de los equipos y, por lo tanto, promover la expansión del mercado.

Además, la cooperación industrial también es un factor clave para promover el desarrollo de sistemas de CC para toda la casa. Los participantes en todos los aspectos, incluidos constructores, ingenieros eléctricos, fabricantes de equipos y proveedores de energía, deben trabajar juntos para formar un ecosistema industrial de cadena completa. Esto ayuda a resolver la compatibilidad de los dispositivos, mejorar la estabilidad del sistema e impulsar la innovación tecnológica. A través de la estandarización y la cooperación industrial, se espera que los sistemas de CC para toda la casa se integren más fácilmente en los edificios y sistemas de energía convencionales y logren aplicaciones más amplias.

SRESUMEN

La CC para toda la casa es un sistema de distribución de energía emergente que, a diferencia de los sistemas de CA tradicionales, aplica energía CC a todo el edificio, abarcando todo, desde la iluminación hasta los equipos electrónicos. Los sistemas de CC para toda la casa ofrecen algunas ventajas únicas sobre los sistemas tradicionales en términos de eficiencia energética, integración de energías renovables y compatibilidad de equipos. En primer lugar, al reducir los pasos involucrados en la conversión de energía, los sistemas de CC para toda la casa pueden mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía. En segundo lugar, la energía CC es más fácil de integrar con equipos de energía renovable, como los paneles solares, lo que proporciona una solución energética más sostenible para los edificios. Además, para muchos dispositivos de CC, la adopción de un sistema de CC para toda la casa puede reducir las pérdidas por conversión de energía y aumentar el rendimiento y la vida útil del equipo.

Las áreas de aplicación de los sistemas de CC para toda la casa cubren muchos campos, incluidos edificios residenciales, edificios comerciales, aplicaciones industriales, sistemas de energía renovable, transporte eléctrico, etc. En edificios residenciales, los sistemas de CC para toda la casa se pueden utilizar para alimentar de manera eficiente iluminación y electrodomésticos. , mejorando la eficiencia energética del hogar. En edificios comerciales, el suministro de energía CC para equipos de oficina y sistemas de iluminación ayuda a reducir el consumo de energía. En el sector industrial, los sistemas de CC para toda la casa pueden mejorar la eficiencia energética de los equipos de la línea de producción. Entre los sistemas de energía renovable, los sistemas de CC para toda la casa son más fáciles de integrar con equipos como la energía solar y eólica. En el campo del transporte eléctrico, los sistemas de distribución de energía de CC se pueden utilizar para cargar vehículos eléctricos y mejorar la eficiencia de la carga. La continua expansión de estas áreas de aplicación indica que los sistemas de CC para toda la casa se convertirán en una opción viable y eficiente en los sistemas eléctricos y de construcción en el futuro.

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