PREFACIO
La humanidad ha recorrido un largo camino desde el descubrimiento de la electricidad hasta su uso generalizado como «electricidad» y «energía eléctrica». Uno de los ejemplos más notables es la disputa sobre la elección entre la corriente alterna (CA) y la corriente continua (CC). Los protagonistas son dos genios contemporáneos: Edison y Tesla. Sin embargo, lo interesante es que, desde la perspectiva de las nuevas generaciones del siglo XXI, este debate aún no está completamente resuelto.

Aunque actualmente todo, desde las fuentes de generación de energía hasta los sistemas de transporte eléctrico, funciona básicamente con corriente alterna, la corriente continua está presente en muchos electrodomésticos y equipos terminales. En particular, la solución de sistema de alimentación de CC para toda la casa, que ha ganado popularidad en los últimos años, combina la tecnología de ingeniería de IoT con la inteligencia artificial para garantizar una vida inteligente en el hogar. Siga la sección de Charging Head Network a continuación para obtener más información sobre qué es la alimentación de CC para toda la casa.

ANTECEDENTES INTRODUCCIÓN

La corriente continua (CC) en toda la casa es un sistema eléctrico que utiliza corriente continua en hogares y edificios. El concepto de "CC para toda la casa" surgió ante la creciente evidencia de las deficiencias de los sistemas de corriente alterna (CA) tradicionales y la creciente importancia que se le da a la protección del medio ambiente y a la reducción de emisiones de carbono.

SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO TRADICIONAL

Actualmente, el sistema eléctrico más común en el mundo es el de corriente alterna (CA). Este sistema de transmisión y distribución de energía funciona basándose en las variaciones del flujo de corriente causadas por la interacción de campos eléctricos y magnéticos. A continuación, se describen los pasos principales del funcionamiento de un sistema de CA:

GeneradorEl punto de partida de un sistema eléctrico es el generador. Un generador es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Su principio básico consiste en generar una fuerza electromotriz inducida mediante el corte de cables con un campo magnético giratorio. En los sistemas de corriente alterna (CA), se suelen utilizar generadores síncronos, cuyos rotores son accionados por energía mecánica (como agua, gas, vapor, etc.) para generar un campo magnético giratorio.

Generación de corriente alternaEl campo magnético giratorio del 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 las normas del sistema eléctrico de cada región.

Elevación de tensión mediante transformador: La corriente alterna pasa a través de transformadores en las líneas de transmisión eléctrica. Un transformador es un dispositivo que utiliza el principio de inducción electromagnética para modificar la tensión de una corriente eléctrica sin alterar su frecuencia. En el proceso de transmisión de energía, la corriente alterna de alta tensión se transmite con mayor facilidad a largas distancias, ya que reduce las pérdidas de energía causadas por la resistencia.

Transmisión y distribuciónLa corriente alterna de alta tensión se transmite a diversos lugares mediante líneas de transmisión y, posteriormente, se reduce mediante transformadores para satisfacer las necesidades de diferentes usos. Estos sistemas de transmisión y distribución permiten la transferencia y utilización eficiente de la energía eléctrica entre distintos usos y ubicaciones.

Aplicaciones de la corriente alternaEn el punto de uso final, la corriente alterna se suministra a hogares, empresas e instalaciones industriales. En estos lugares, se utiliza para alimentar diversos equipos, como iluminación, calentadores eléctricos, motores eléctricos, equipos electrónicos y más.

En términos generales, los sistemas de corriente alterna (CA) se popularizaron a finales del siglo pasado debido a sus numerosas ventajas, como la estabilidad y el control de la corriente alterna y las menores pérdidas de potencia en las líneas. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología, el problema del equilibrio angular de potencia en los sistemas de CA se ha agudizado. El desarrollo de estos sistemas ha propiciado el surgimiento de numerosos dispositivos de potencia, como rectificadores (que convierten la CA en CC) e inversores (que convierten la CC en CA). La tecnología de control de las válvulas convertidoras también ha alcanzado un nivel muy avanzado, y la velocidad de desconexión de la corriente continua no es inferior a la de los interruptores automáticos de CA.

Esto hace que muchas de las deficiencias del sistema de corriente continua desaparezcan gradualmente, y se sientan las bases técnicas para la instalación de corriente continua en toda la casa.

ECONCEPTO ECOLÓGICO Y DE BAJAS EMISIONES DE CARBONO

En los últimos años, con la aparición de los problemas climáticos globales, especialmente el efecto invernadero, la protección del medio ambiente ha cobrado cada vez más importancia. Dado que la energía de corriente continua para toda la casa es más compatible con los sistemas de energía renovable, ofrece ventajas notables en ahorro energético y reducción de emisiones. Por ello, está ganando cada vez más popularidad.

Además, el sistema de corriente continua (CC) permite ahorrar muchos componentes y materiales gracias a su estructura de circuito "directo a directo", y también es muy coherente con el concepto de "bajas emisiones de carbono y respetuoso con el medio ambiente".

CONCEPTO DE INTELIGENCIA PARA TODO EL HOGAR

La base para la aplicación de la conectividad domiciliaria integral reside en la aplicación y el fomento de la inteligencia en el hogar. En otras palabras, la aplicación de sistemas de conectividad domiciliaria en interiores se fundamenta en la inteligencia, y constituye un medio importante para potenciar la "inteligencia en el hogar".

El concepto de hogar inteligente se refiere a la conexión de diversos dispositivos, electrodomésticos y sistemas domésticos mediante tecnología avanzada y sistemas inteligentes para lograr el control centralizado, la automatización y la monitorización remota, mejorando así la comodidad, el confort y la eficiencia energética de la vida en el hogar.

FUNDAMENTAL

Los principios de implementación de los sistemas inteligentes para el hogar abarcan muchos aspectos clave, como la tecnología de sensores, los dispositivos inteligentes, las comunicaciones de red, los algoritmos inteligentes y los sistemas de control, las interfaces de usuario, la seguridad y la protección de la privacidad, así como las actualizaciones y el mantenimiento del software. Estos aspectos se analizan en detalle a continuación.

Tecnología de sensores

La base de un sistema inteligente para toda la casa reside en una variedad de sensores que monitorizan el entorno doméstico 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 de personas y el estado de estas, proporcionando datos básicos para la seguridad y la automatización. Los sensores de humo y gas se utilizan para detectar incendios y gases nocivos, mejorando así la seguridad del hogar.

Dispositivo inteligente

Diversos dispositivos inteligentes conforman el núcleo del sistema domótico integral. La iluminación inteligente, los electrodomésticos, las cerraduras y las cámaras cuentan con funciones que se pueden controlar de forma remota a través de Internet. Estos dispositivos están conectados a una red unificada mediante tecnologías de comunicación inalámbrica (como Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee), lo que permite a los usuarios controlar y monitorizar los dispositivos del hogar a través de Internet en cualquier momento y lugar.

Telecomunicación

Los dispositivos del sistema inteligente para toda la casa están conectados a través de Internet para formar un ecosistema inteligente. La tecnología de comunicación en red garantiza que los dispositivos funcionen en perfecta sincronía, a la vez que ofrece la comodidad del control remoto. Mediante servicios en la nube, los usuarios pueden acceder de forma remota a los sistemas domésticos para supervisar y controlar el estado de los dispositivos.

Algoritmos inteligentes y sistemas de control

Mediante inteligencia artificial y algoritmos de aprendizaje automático, el sistema inteligente para el hogar analiza y procesa de forma 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 una toma de decisiones y un control inteligentes. La configuración de tareas programadas y condiciones de activación permite que el sistema ejecute tareas automáticamente en situaciones específicas y mejore su nivel de automatización.

Interfaz de usuario

Para facilitar el manejo del sistema inteligente de toda la casa, se ofrecen diversas interfaces, como aplicaciones móviles, tabletas y ordenadores. A través de estas interfaces, los usuarios pueden controlar y monitorizar sus dispositivos domésticos de forma remota. Además, el control por voz permite controlar los dispositivos inteligentes mediante comandos de voz a través de asistentes virtuales.

VENTAJAS DE LA CONEXIÓN CENTRAL DE LA CASA

La instalación de sistemas de corriente continua en los hogares presenta numerosas ventajas que pueden resumirse en tres aspectos: alta eficiencia en la transmisión de energía, alta integración de energías renovables y alta compatibilidad de los equipos.

EFICIENCIA

En primer lugar, en los circuitos interiores, los equipos eléctricos utilizados suelen tener un voltaje bajo, y la corriente continua no requiere transformaciones de voltaje frecuentes. Reducir el uso de transformadores puede disminuir eficazmente la pérdida de energía.

En segundo lugar, la pérdida de cables y conductores durante la transmisión de corriente continua es relativamente pequeña. Dado que la pérdida por resistencia de la corriente continua no varía con la dirección de la corriente, se puede controlar y reducir de forma más eficaz. Esto permite que la corriente continua presente una mayor eficiencia energética en ciertos escenarios específicos, como la transmisión de energía a corta distancia y los sistemas de suministro eléctrico local.

Finalmente, con el desarrollo de la tecnología, se han introducido nuevos convertidores electrónicos y tecnologías de modulación para mejorar la eficiencia energética de los sistemas de corriente continua (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 alimentación de CC.

INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

En el sistema inteligente integral para el hogar, también se incorporará energía renovable, la cual se convertirá en energía eléctrica. Esto no solo permite implementar el concepto de protección ambiental, sino que también aprovecha al máximo la estructura y el espacio de la vivienda para garantizar el suministro de energía. Por otro lado, los sistemas de corriente continua (CC) son más fáciles de integrar con fuentes de energía renovable como la energía solar y la eólica.

COMPATIBILIDAD DEL DISPOSITIVO

El sistema de corriente continua (CC) ofrece una mejor compatibilidad con los equipos eléctricos de interior. Actualmente, muchos equipos, como luces LED y aires acondicionados, utilizan variadores de frecuencia de CC. Esto facilita el control y la gestión inteligentes de los sistemas de alimentación de CC. Gracias a la tecnología electrónica avanzada, se puede controlar con mayor precisión el funcionamiento de los equipos de CC y lograr una gestión energética inteligente.

ÁREAS DE APLICACIÓN

Las numerosas ventajas del sistema de corriente continua (CC) que acabamos de mencionar solo se aprecian plenamente en ciertos ámbitos específicos. Estos ámbitos son los interiores, razón por la cual la corriente continua para toda la casa resulta ideal en los espacios interiores actuales.

EDIFICIO RESIDENCIAL

En edificios residenciales, los sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda pueden proporcionar energía eficiente para diversos equipos eléctricos. Los sistemas de iluminación constituyen 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 corriente continua (CC) también se puede utilizar para alimentar dispositivos electrónicos domésticos, como ordenadores, cargadores de teléfonos móviles, etc. Estos dispositivos son en sí mismos dispositivos de CC que no requieren pasos adicionales de conversión de energía.

EDIFICIO COMERCIAL

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

Algunos electrodomésticos 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 ámbito industrial, los sistemas de corriente continua (CC) para toda la casa pueden aplicarse a equipos de líneas de producción y talleres eléctricos. Algunos equipos industriales utilizan corriente continua. El uso de corriente continua puede mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía. Esto se observa especialmente en el uso de herramientas eléctricas y equipos de taller.

SISTEMAS DE CARGA Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PARA VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

En el ámbito del transporte, los sistemas de alimentación de CC pueden utilizarse para cargar vehículos eléctricos y mejorar la eficiencia de la carga. Además, los sistemas de CC para toda la casa también pueden integrarse 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.

TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES

En el ámbito de las tecnologías de la información y las comunicaciones, los centros de datos y las estaciones base de comunicación constituyen escenarios de aplicación ideales para sistemas de alimentación de CC para toda la casa. Dado que muchos dispositivos y servidores en los centros de datos utilizan alimentación de CC, estos sistemas contribuyen a mejorar el rendimiento de todo el centro de datos. Del mismo modo, las estaciones base y los equipos de comunicación también pueden utilizar alimentación de CC para optimizar la eficiencia energética del sistema y reducir la dependencia de los sistemas de alimentación tradicionales.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE CORRIENTE CONTINUA PARA TODA LA CASA

¿Cómo se construye un sistema de corriente continua (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 auxiliar, sistema de distribución de energía de CC y equipos eléctricos auxiliares.

DC FUENTE DE ALIMENTACIÓN

En un sistema de corriente continua (CC), el punto de partida es la fuente de alimentación de CC. A diferencia del sistema de corriente alterna (CA) tradicional, la fuente de alimentación de CC para toda la casa generalmente no depende completamente del inversor para convertir la corriente alterna en corriente continua, sino que opta por energías renovables externas como fuente de alimentación principal o exclusiva.

Por ejemplo, se colocará una capa de paneles solares en la pared exterior del edificio. La luz se convertirá en corriente continua (CC) mediante los paneles, que la almacenarán en el sistema de distribución de energía de CC o la transmitirán directamente al equipo terminal. También se puede instalar una pequeña turbina eólica en la pared exterior del edificio o habitación para convertirla en corriente continua. La energía eólica y la solar son actualmente las fuentes de energía de CC más comunes. Es posible que surjan otras en el futuro, pero todas requieren convertidores para transformarlas en corriente continua.

DC SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

En general, la energía de CC generada por las fuentes de alimentación de CC no se transmite directamente al equipo terminal, sino que se almacena en el sistema de almacenamiento de energía de CC. Cuando el equipo necesita electricidad, la corriente se libera del sistema de almacenamiento de energía de CC para suministrar energía en interiores.

El sistema de almacenamiento de energía de CC funciona como un depósito que recibe la energía eléctrica convertida de la fuente de alimentación de CC y la suministra continuamente a los equipos terminales. Cabe destacar que, dado que la transmisión de CC se realiza entre la fuente de alimentación de CC y el sistema de almacenamiento de energía de CC, se reduce la necesidad de inversores y otros dispositivos, lo que no solo disminuye el coste 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 se asemeja más al módulo de carga de CC de los vehículos de nueva energía que al tradicional "sistema solar acoplado a CC".

Como se muestra en la figura anterior, el sistema solar tradicional acoplado a CC necesita transmitir corriente a la red eléctrica, por lo que requiere módulos inversores solares adicionales, mientras que el sistema solar acoplado a CC para toda la casa no requiere inversor, transformador ni otros dispositivos, lo que garantiza una alta eficiencia y un consumo energético eficiente.

DC SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

El núcleo de un sistema de corriente continua (CC) para toda la casa es el sistema de distribución de CC, que desempeña un papel fundamental en un hogar, edificio u otra instalación. Este sistema se encarga de distribuir la energía desde la fuente a los distintos dispositivos terminales, garantizando el suministro eléctrico a todas las partes de la vivienda.

EFECTO

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

Mejora de la eficiencia energética: Mediante la distribución de energía en corriente continua (CC), se reducen las pérdidas por conversión de energía, mejorando así la eficiencia energética de todo el sistema. Especialmente al integrarse con equipos de CC y fuentes de energía renovables, la energía eléctrica se puede utilizar de forma más eficiente.

Compatible con dispositivos de CC: Una de las claves de un sistema de CC para toda la casa es la compatibilidad con el suministro eléctrico de dispositivos de CC, evitando la pérdida de energía que se produce al convertir la CA en CC.

CONSTITUIR

Panel de distribución de CC: El panel de distribución de CC es un dispositivo clave que distribuye la energía proveniente de paneles solares y sistemas de almacenamiento de energía a diversos circuitos y aparatos en el hogar. Incluye componentes como interruptores automáticos de CC y estabilizadores de voltaje para garantizar una distribución estable y confiable de la energía eléctrica.

Sistema de control inteligente: Para lograr una gestión y un control inteligentes de la energía, los sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda suelen estar equipados con sistemas de control inteligentes. Estos pueden incluir funciones como la monitorización del consumo energético, el control remoto y la configuración automatizada de escenarios para mejorar el rendimiento general del sistema.

Enchufes e interruptores de CC: Para que sean compatibles con equipos de CC, los enchufes e interruptores de su hogar deben estar diseñados con conexiones de CC. Estos enchufes e interruptores se pueden usar con equipos alimentados por CC, garantizando seguridad y comodidad.

DC EQUIPOS ELÉCTRICOS

Existen tantos aparatos eléctricos de corriente continua (CC) para interiores que es imposible enumerarlos todos aquí, por lo que solo podemos clasificarlos a grandes rasgos. Antes de eso, primero debemos comprender qué tipo de aparatos requieren corriente alterna (CA) y cuáles, corriente continua (CC). En general, los electrodomésticos de alta potencia requieren voltajes más altos y están equipados con motores de alta carga. Estos aparatos funcionan con corriente alterna, como refrigeradores, aires acondicionados antiguos, lavadoras, campanas extractoras, etc.

También existen algunos equipos eléctricos que no requieren un motor de alta potencia, y cuyos circuitos integrados de precisión solo pueden funcionar a voltajes medios y bajos, y utilizan alimentación de CC, como por ejemplo televisores, ordenadores y grabadoras de cinta.

Por supuesto, la distinción anterior no es del todo exhaustiva. Actualmente, muchos electrodomésticos de alta potencia también pueden funcionar con corriente continua (CC). Por ejemplo, han aparecido aires acondicionados de frecuencia variable con CC, que utilizan motores de CC con mejor rendimiento en cuanto a funcionamiento silencioso y mayor ahorro de energía. En general, la clave para determinar si un equipo eléctrico funciona con corriente alterna (CA) o continua (CC) reside en su estructura interna.

PCASO PRÁCTICO DE UN SISTEMA DE CONTROL REMOTO PARA TODA LA CASA

Aquí presentamos algunos casos de sistemas de alimentación continua para toda la casa en todo el mundo. Se observa que estos casos son básicamente soluciones bajas en carbono y respetuosas con el medio ambiente, lo que demuestra que el principal motor de los sistemas de alimentación continua para toda la casa sigue siendo el concepto de protección ambiental, y que los sistemas inteligentes de alimentación continua aún tienen un largo camino por recorrer.

La casa de cero emisiones en Suecia

Proyecto de Edificio de Energía Nueva en la Zona de Demostración de Zhongguancun

El proyecto de edificios de energía renovable de Zhongguancun es un proyecto piloto impulsado por el gobierno del distrito de Chaoyang en Pekín, China, con el objetivo de promover la construcción sostenible y el uso de energías renovables. En este proyecto, algunos edificios incorporan sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda, combinados con paneles solares y sistemas de almacenamiento de energía para el suministro de energía CC. Esta iniciativa busca reducir el impacto ambiental del edificio y mejorar la eficiencia energética mediante la integración de energías renovables y el suministro de corriente continua.

Proyecto residencial de energía sostenible para la Expo Dubai 2020, Emiratos Árabes Unidos.

En la exposición de Dubái de 2020, varios proyectos mostraron viviendas energéticamente sostenibles que utilizan energías renovables y sistemas de corriente continua para toda la casa. Estos proyectos buscan mejorar la eficiencia energética mediante soluciones innovadoras.

Proyecto experimental de microrred de CC en Japón

En Japón, algunos proyectos experimentales de microrredes han comenzado a adoptar sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda. Estos sistemas se alimentan de energía solar y eólica, a la vez que suministran energía de CC a los electrodomésticos y equipos del hogar.

La Casa del Centro Energético

El proyecto, fruto de la colaboración entre la London South Bank University y el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, tiene como objetivo crear una vivienda de consumo energético cero. La vivienda utiliza corriente continua, combinada con sistemas solares fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, para un uso eficiente de la misma.

RASOCIACIONES DE LA INDUSTRIA DE ELEVANT

Ya les hemos presentado la tecnología de inteligencia para toda la casa. De hecho, esta tecnología cuenta con el respaldo de varias asociaciones del sector. Charging Head Network ha recopilado información sobre las asociaciones más relevantes del sector. A continuación, les presentaremos las asociaciones relacionadas con la inteligencia para toda la casa.

CARGAR 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), cuyo nombre en chino es «Asociación de la Industria de Carga Rápida en Terminales de Guangdong», se fundó en 2021. La tecnología de carga rápida en terminales es una capacidad clave que impulsa la aplicación a gran escala de la nueva generación de la industria de la información electrónica (incluyendo 5G e inteligencia artificial). En el contexto de la tendencia global hacia la neutralidad de carbono, la carga rápida en terminales contribuye a reducir los residuos electrónicos y el desperdicio de energía, así como a 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 Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi lideraron una iniciativa conjunta con todos los actores de la cadena de valor de la industria de carga rápida de terminales, como fabricantes de equipos completos, chips, instrumentos, cargadores y accesorios. Los preparativos comenzarán a principios de 2021. La creación de esta asociación contribuirá a la creación de una comunidad de intereses en la cadena de valor, establecerá una base industrial para el diseño, la investigación y el desarrollo, la fabricación, las pruebas y la certificación de la carga rápida de terminales, impulsará el desarrollo de componentes electrónicos clave, chips de alta gama, materiales básicos esenciales y otros campos, y se esforzará por construir clústeres industriales innovadores de clase mundial en Kuaihong.

FCA promueve principalmente el estándar UFCS. El nombre completo de UFCS es Especificación Universal de Carga Rápida, y su nombre en chino es Estándar de Carga Rápida Fusionada. Es un protocolo de carga rápida integrada de nueva generación liderado por la Academia de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi y muchos socios de la industria de terminales, chips y socios industriales como Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology y Angbao Electronics. El acuerdo tiene como objetivo formular estándares de carga rápida integrados para terminales móviles, resolver el problema de la incompatibilidad entre diferentes cargas rápidas y crear un entorno de carga rápido, seguro y compatible para los usuarios finales.

Actualmente, UFCS ha celebrado su segunda conferencia de pruebas, en la que se completaron la "Prueba preliminar de la función de cumplimiento de las empresas miembro" y la "Prueba de compatibilidad del fabricante de terminales". Mediante pruebas e intercambios de información, combinamos teoría y práctica para superar la incompatibilidad en la carga rápida, impulsar el desarrollo sostenible de la carga rápida en terminales y colaborar con numerosos proveedores de alta calidad en la cadena de valor para promover conjuntamente los estándares de la tecnología de carga rápida. Esto contribuye al progreso de la industrialización de UFCS.

USB-IF

En 1994, la organización internacional de estandarización iniciada por Intel y Microsoft, conocida como "USB-IF" (nombre completo: USB Implementers Forum), es una empresa sin fines de lucro fundada por un grupo de empresas que desarrollaron la especificación del bus serie universal. USB-IF se estableció para proporcionar una organización de apoyo y un foro para el desarrollo y la adopción de la tecnología del bus serie universal. El foro promueve el desarrollo de periféricos (dispositivos) USB compatibles de alta calidad y promueve los beneficios de USB y la calidad de los productos que superan las pruebas de conformidad.ng.

La tecnología lanzada por USB-IF USB cuenta actualmente con varias versiones de especificaciones técnicas. La versión más reciente 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 Tipo-C y los estándares de cable también se actualizarán simultáneamente.

WPC

El nombre completo de WPC es Wireless Power Consortium, y su nombre en chino es «Wireless Power Consortium». Fue fundado el 17 de diciembre de 2008. Es la primera organización de estandarización del mundo en promover la tecnología de carga inalámbrica. A mayo de 2023, WPC contaba con un total de 315 miembros. Los miembros de la alianza cooperan con un objetivo común: lograr la compatibilidad total de todos los cargadores y fuentes de alimentación inalámbricas del mundo. Para ello, han formulado numerosas especificaciones para la tecnología de carga rápida inalámbrica.

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

Estándar Qi para teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles portátiles.

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

El estándar para vehículos eléctricos ligeros (LEV, por sus siglas en inglés) hace que la carga inalámbrica de vehículos eléctricos ligeros, como bicicletas y patinetes eléctricos, sea más rápida, segura, inteligente y cómoda tanto en casa como en los desplazamientos.

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

Actualmente existen más de 9000 productos de carga inalámbrica con certificación Qi en el mercado. WPC verifica la seguridad, la interoperabilidad y la idoneidad de los productos a través de su red de laboratorios de pruebas independientes y autorizados en todo el mundo.

COMUNICACIÓN

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) es una organización que desarrolla, certifica y promueve estándares para hogares inteligentes. Su predecesora es la Zigbee Alliance, fundada en 2002. En octubre de 2022, el número de empresas miembros de la alianza superará las 200.

CSA proporciona estándares, herramientas y certificaciones para que los innovadores de IoT hagan que el Internet de las Cosas sea más accesible, seguro y fácil de usar¹. La organización se dedica a definir y aumentar la concienciación del sector 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 la seguridad de los productos, la privacidad de los datos, el control de acceso inteligente y más.

Zigbee es un estándar de conexión para IoT lanzado por la Alianza CSA. Se trata de un protocolo de comunicación inalámbrica diseñado para redes de sensores inalámbricos (WSN) y aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT). Adopta el estándar IEEE 802.15.4, opera en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y se centra en el bajo consumo de energía, la baja complejidad y la comunicación de corto alcance. Impulsado 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 brindar una comunicación confiable entre un gran número de dispositivos, manteniendo un bajo consumo de energía. Es ideal para dispositivos que necesitan funcionar durante largos periodos y dependen de la alimentación por batería, como los nodos sensores. El protocolo cuenta con diversas topologías, incluyendo estrella, malla y árbol de clúster, lo que lo hace adaptable a redes de diferentes tamaños y necesidades.

Los dispositivos Zigbee pueden formar redes autoorganizadas automáticamente, son flexibles y adaptables, y se ajustan dinámicamente a los cambios en la topología de la red, como la adición o eliminación de dispositivos. Esto facilita la implementación y el mantenimiento de Zigbee en aplicaciones prácticas. En definitiva, Zigbee, como protocolo de comunicación inalámbrica de estándar abierto, proporciona una solución fiable para conectar y controlar diversos dispositivos IoT.

Bluetooth SIG

En 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel planearon establecer una asociación industrial. Esta organización fue la «Bluetooth Technology Alliance», conocida como «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 lo tanto, esta tecnología recibió el nombre de Bluetooth.

Bluetooth (tecnología Bluetooth) es un estándar de comunicación inalámbrica de corto alcance y bajo consumo, adecuado para la conexión de diversos dispositivos y la transmisión de datos, con emparejamiento sencillo, conexión multipunto y funciones de seguridad básicas.

La tecnología Bluetooth permite establecer conexiones inalámbricas entre los dispositivos del hogar y es una parte importante de la tecnología de comunicación inalámbrica.

ASOCIACIÓN SPARKLINK

El 22 de septiembre de 2020 se fundó oficialmente la Sparklink Association. Esta alianza industrial está comprometida con la globalización. Su objetivo es promover la innovación y el ecosistema industrial de la tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance SparkLink, de nueva generación, e impulsar el rápido desarrollo de nuevas aplicaciones en ámbitos como vehículos inteligentes, hogares inteligentes, terminales inteligentes y fabricación inteligente, satisfaciendo así las exigencias de rendimiento extremo. Actualmente, la asociación cuenta con más de 140 miembros.

La tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance promovida por la Asociación Sparklink se denomina SparkLink, y su nombre en chino es Star Flash. Sus características técnicas son una latencia ultrabaja y una fiabilidad ultraalta. Gracias a su estructura de trama ultracorta, el códec Polar y el mecanismo de retransmisión HARQ, SparkLink logra una latencia de 20,833 microsegundos y una fiabilidad del 99,999 %.

WI-FALIANZA

La Wi-Fi Alliance es una organización internacional compuesta por varias empresas tecnológicas dedicada a promover el desarrollo, la innovación y la estandarización de la tecnología de redes inalámbricas. Fundada en 1999, su principal objetivo es garantizar la compatibilidad entre dispositivos Wi-Fi de diferentes fabricantes, fomentando así la popularidad y el uso de las redes inalámbricas.

La tecnología Wi-Fi (Wireless Fidelity) es promovida principalmente por la Wi-Fi Alliance. Como tecnología de red de área local inalámbrica (WLAN), se utiliza para la transmisión de datos y la comunicación entre dispositivos electrónicos mediante señales inalámbricas. Permite que dispositivos (como ordenadores, smartphones, tabletas, dispositivos domésticos inteligentes, etc.) intercambien datos dentro de un alcance 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, permitiendo que los dispositivos se muevan libremente dentro de un rango manteniendo la conectividad de red. La tecnología Wi-Fi utiliza diferentes bandas de frecuencia para transmitir datos. Las bandas de frecuencia más utilizadas son 2,4 GHz y 5 GHz. Estas bandas de frecuencia se dividen en múltiples canales a través de los cuales los dispositivos pueden comunicarse.

La velocidad de la tecnología Wi-Fi depende del estándar y la banda de frecuencia. Con el continuo desarrollo de la tecnología, la velocidad 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 Wi-Fi (como 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) admiten diferentes velocidades máximas de transmisión. Además, las transmisiones de datos están protegidas mediante protocolos de cifrado y 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 contra el acceso no autorizado y el robo de datos.

SESTANDARIZACIÓN Y CÓDIGOS DE CONSTRUCCIÓN

Un obstáculo importante en el desarrollo de sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda es la falta de normas y códigos de construcción uniformes a nivel mundial. Los sistemas eléctricos tradicionales suelen funcionar con corriente alterna, por lo que los sistemas de CC para toda la vivienda requieren un nuevo conjunto de normas en cuanto a diseño, instalación y funcionamiento.

La falta de estandarización puede generar incompatibilidad entre diferentes sistemas, aumentar la complejidad de la selección y el reemplazo de equipos, y también puede dificultar la expansión y popularización en el mercado. La falta de adaptabilidad a los códigos de construcción también representa un desafío, ya que la industria de la construcción suele basarse en diseños tradicionales de corriente alterna (CA). Por lo tanto, la introducción de un sistema de corriente continua (CC) para toda la vivienda puede requerir ajustes y una redefinición de los códigos de construcción, lo cual exigirá tiempo y un esfuerzo conjunto.

ECOSTOS ECONÓMICOS Y CAMBIO TECNOLÓGICO

La instalación de un sistema de corriente continua (CC) para toda la casa puede implicar mayores costos iniciales, incluyendo 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 promotores inmobiliarios se muestran reticentes a adoptar sistemas de CC para toda la vivienda.

Además, los equipos e infraestructuras de corriente alterna tradicionales están tan consolidados y extendidos que la transición a un sistema de corriente continua para toda la vivienda requiere una conversión tecnológica a gran escala, que implica rediseñar la instalación eléctrica, reemplazar equipos y capacitar al personal. Este cambio podría generar costos adicionales de inversión y mano de obra en los edificios e infraestructuras existentes, lo que limitaría la velocidad de implementación de los sistemas de corriente continua para toda la vivienda.

DCOMPATIBILIDAD DE DISPOSITIVOS Y ACCESO AL MERCADO

Los sistemas de corriente continua (CC) para toda la casa necesitan ser compatibles con más dispositivos del mercado para garantizar el buen funcionamiento de los electrodomésticos, la iluminación y otros aparatos domésticos. Actualmente, muchos dispositivos siguen funcionando con corriente alterna (CA), y la promoción de los sistemas de CC para toda la casa requiere la colaboración de fabricantes y proveedores para impulsar la entrada al mercado de más dispositivos compatibles con CC.

También es necesario colaborar con los proveedores de energía y las redes eléctricas para garantizar la integración efectiva de las energías renovables y su interconexión con las redes tradicionales. Los problemas de compatibilidad de los equipos y el acceso al mercado pueden afectar la aplicación generalizada de los sistemas de corriente continua para toda la vivienda, lo que exige un mayor consenso y cooperación en la cadena de valor del sector.

SMERCADO Y SOSTENIBLE

Una de las futuras líneas de desarrollo de los sistemas de corriente continua (CC) para toda la casa se centra en la inteligencia y la sostenibilidad. Mediante la integración de sistemas de control inteligentes, estos sistemas pueden monitorizar y gestionar el consumo energético con mayor precisión, lo que permite implementar estrategias de gestión energética personalizadas. Esto significa que el sistema puede ajustarse dinámicamente a la demanda del hogar, los precios de la electricidad y la disponibilidad de energías renovables para maximizar la eficiencia energética y reducir los costes.

Al mismo tiempo, la dirección del desarrollo sostenible de los sistemas de corriente continua (CC) para toda la casa implica la integración de fuentes de energía renovables más amplias, como la energía solar y la eólica, así como tecnologías de almacenamiento de energía más eficientes. Esto contribuirá a construir un sistema eléctrico doméstico más ecológico, inteligente y sostenible, e impulsará el desarrollo futuro de los sistemas de CC para toda la casa.

SESTANDARIZACIÓN Y COOPERACIÓN INDUSTRIAL

Para fomentar una mayor aplicación de los sistemas de corriente continua para toda la casa, otra línea de desarrollo consiste en 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 es un factor clave para impulsar el desarrollo de sistemas de corriente continua (CC) para toda la vivienda. Todos los participantes, incluyendo constructores, ingenieros eléctricos, fabricantes de equipos y proveedores de energía, deben colaborar para conformar un ecosistema industrial integral. Esto contribuye a resolver problemas de compatibilidad de dispositivos, mejorar la estabilidad del sistema e impulsar la innovación tecnológica. Mediante la estandarización y la cooperación industrial, se espera que los sistemas de CC para toda la vivienda se integren con mayor facilidad en los edificios y sistemas eléctricos convencionales, y alcancen un mayor número de aplicaciones.

SRESUMEN

El sistema de alimentación de CC para toda la casa es un sistema de distribución de energía emergente que, a diferencia de los sistemas de CA tradicionales, aplica energía de CC a todo el edificio, abarcando desde la iluminación hasta los equipos electrónicos. Los sistemas de CC para toda la casa ofrecen 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 de CC es más fácil de integrar con equipos de energía renovable, como paneles solares, proporcionando una solución de energía 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 de los equipos.

Los sistemas de alimentación de CC para toda la casa abarcan numerosos campos, como edificios residenciales, comerciales, industriales, de energías renovables y de transporte eléctrico. En viviendas, estos sistemas pueden alimentar de forma eficiente la iluminación y los electrodomésticos, mejorando así la eficiencia energética del hogar. En edificios comerciales, la alimentación de CC para equipos de oficina e iluminación contribuye a reducir el consumo energético. En el sector industrial, mejoran la eficiencia energética de los equipos de las líneas de producción. Entre los sistemas de energías renovables, facilitan la integración con equipos como la energía solar y eólica. En el ámbito del transporte eléctrico, los sistemas de distribución de energía de CC se utilizan para cargar vehículos eléctricos y optimizar la eficiencia de la carga. La continua expansión de estas aplicaciones indica que los sistemas de alimentación de CC para toda la casa se consolidarán como una opción viable y eficiente en los sistemas eléctricos y de edificación del futuro.

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