VOORWOORD
De mensheid heeft een lange weg afgelegd, van de ontdekking van elektriciteit tot het wijdverbreide gebruik ervan als "elektriciteit" en "elektrische energie". Een van de meest opvallende ontwikkelingen is het "dispuut" tussen wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC). De hoofdrolspelers zijn twee hedendaagse genieën, Edison en Tesla. Wat echter interessant is, is dat vanuit het perspectief van de moderne mens in de 21e eeuw dit "debat" nog lang niet beslecht is.

Hoewel tegenwoordig alles, van energiebronnen tot elektrische transportsystemen, in principe op wisselstroom werkt, is gelijkstroom alomtegenwoordig in veel elektrische apparaten en eindapparatuur. Met name de "gelijkstroomoplossing voor het hele huis", die de afgelopen jaren steeds populairder is geworden, combineert IoT-technologie met kunstmatige intelligentie en biedt daarmee een sterke garantie voor een "slim huis". Volg het onderstaande Charging Head Network voor meer informatie over wat gelijkstroom voor het hele huis inhoudt.

ACHTERGROND INLEIDING

Gelijkstroom (DC) in huis is een elektrisch systeem dat gelijkstroom gebruikt in woningen en gebouwen. Het concept van "gelijkstroom voor het hele huis" werd voorgesteld in de context van de steeds duidelijker wordende tekortkomingen van traditionele wisselstroomsystemen en de toenemende aandacht voor koolstofarme energie en milieubescherming.

TRADITIONEEL AIRCONDITIONINGSYSTEEM

Het meest voorkomende energiesysteem ter wereld is momenteel het wisselstroomsysteem. Een wisselstroomsysteem is een systeem voor de transmissie en distributie van energie dat werkt op basis van veranderingen in de stroomsterkte die worden veroorzaakt door de interactie van elektrische en magnetische velden. Hieronder volgen de belangrijkste stappen van hoe een wisselstroomsysteem werkt:

GeneratorHet startpunt van een energiesysteem is de generator. Een generator is een apparaat dat mechanische energie omzet in elektrische energie. Het basisprincipe is het opwekken van een geïnduceerde elektromotorische kracht door draden te doorsnijden met een roterend magnetisch veld. In wisselstroomsystemen worden meestal synchrone generatoren gebruikt, waarvan de rotors worden aangedreven door mechanische energie (zoals water, gas, stoom, enz.) om een ​​roterend magnetisch veld te genereren.

WisselstroomopwekkingHet roterende magnetische veld in de generator veroorzaakt veranderingen in de geïnduceerde elektromotorische kracht in de elektrische geleiders, waardoor wisselstroom wordt opgewekt. De frequentie van wisselstroom is meestal 50 Hz of 60 Hz per seconde, afhankelijk van de normen voor het elektriciteitsnet in de verschillende regio's.

Transformatoropwaardering: Wisselstroom passeert transformatoren in hoogspanningsleidingen. Een transformator is een apparaat dat gebruikmaakt van het principe van elektromagnetische inductie om de spanning van een elektrische stroom te veranderen zonder de frequentie te wijzigen. Bij het transporteren van elektriciteit is hoogspanningswisselstroom gemakkelijker over lange afstanden te transporteren, omdat het energieverlies door weerstand wordt verminderd.

Transmissie en distributieHoogspanningswisselstroom wordt via transmissielijnen naar verschillende plaatsen getransporteerd en vervolgens door transformatoren omlaag gebracht om aan de behoeften van diverse toepassingen te voldoen. Dergelijke transmissie- en distributiesystemen maken een efficiënte overdracht en benutting van elektrische energie tussen verschillende toepassingen en locaties mogelijk.

Toepassingen van wisselstroomAan de eindgebruikerskant wordt wisselstroom geleverd aan huizen, bedrijven en industriële installaties. Op deze locaties wordt wisselstroom gebruikt om diverse apparatuur aan te drijven, waaronder verlichting, elektrische kachels, elektromotoren, elektronische apparatuur en meer.

Over het algemeen werden wisselstroomsystemen aan het einde van de vorige eeuw gangbaar vanwege vele voordelen, zoals stabiele en regelbare wisselstroomsystemen en lagere energieverliezen in de leidingen. Met de vooruitgang van wetenschap en technologie is het probleem van de vermogensbalans in wisselstroomsystemen echter steeds urgenter geworden. De ontwikkeling van energiesystemen heeft geleid tot de opeenvolgende ontwikkeling van vele vermogenscomponenten, zoals gelijkrichters (die wisselstroom omzetten in gelijkstroom) en omvormers (die gelijkstroom omzetten in wisselstroom). Ook de regeltechnologie van omvormers heeft een zeer duidelijke fase bereikt, en de snelheid waarmee gelijkstroom wordt uitgeschakeld is niet minder dan die van wisselstroomschakelaars.

Hierdoor verdwijnen veel tekortkomingen van het DC-systeem geleidelijk en is de technische basis voor een DC-systeem voor het hele huis gelegd.

EMILIEUVRIENDELIJK EN KOOLSTOFARM CONCEPT

De laatste jaren is er, met de opkomst van wereldwijde klimaatproblemen, met name het broeikaseffect, steeds meer aandacht voor milieubescherming. Omdat gelijkstroomsystemen voor de hele woning beter compatibel zijn met systemen voor hernieuwbare energie, bieden ze aanzienlijke voordelen op het gebied van energiebesparing en emissiereductie. Vandaar de toenemende belangstelling ervoor.

Bovendien bespaart het DC-systeem dankzij de "direct-naar-direct"-circuitstructuur veel componenten en materialen, en sluit het ook perfect aan bij het concept van "koolstofarm en milieuvriendelijk".

CONCEPT VOOR INTELLIGENTIE IN HET HELE HUIS

De basis voor de toepassing van gelijkstroomsystemen voor het hele huis is de toepassing en bevordering van intelligentie in het hele huis. Met andere woorden, de toepassing van gelijkstroomsystemen binnenshuis is in principe gebaseerd op intelligentie en vormt een belangrijk middel om "intelligentie in het hele huis" te bevorderen.

Een slim huis (Smart Home) is een systeem waarbij diverse apparaten, toestellen en systemen in huis via geavanceerde technologie en intelligente systemen met elkaar verbonden zijn. Dit zorgt voor gecentraliseerde bediening, automatisering en bewaking op afstand, waardoor het wooncomfort, de veiligheid en de energie-efficiëntie worden verbeterd.

FUNDAMENTEEL

De implementatieprincipes van intelligente systemen voor het hele huis omvatten vele belangrijke aspecten, waaronder sensortechnologie, slimme apparaten, netwerkcommunicatie, slimme algoritmen en besturingssystemen, gebruikersinterfaces, beveiliging en privacybescherming, en software-updates en -onderhoud. Deze aspecten worden hieronder in detail besproken.

Sensortechnologie

De basis van een slim systeem voor het hele huis wordt gevormd door diverse sensoren die de woonomgeving in realtime monitoren. Omgevingssensoren omvatten temperatuur-, vochtigheids-, licht- en luchtkwaliteitssensoren om de omstandigheden binnenshuis te meten. Bewegingssensoren en magnetische sensoren voor deuren en ramen worden gebruikt om menselijke bewegingen en de status van deuren en ramen te detecteren, wat essentiële gegevens levert voor beveiliging en automatisering. Rook- en gassensoren worden gebruikt om branden en schadelijke gassen te detecteren en zo de veiligheid in huis te verbeteren.

Slim apparaat

Diverse slimme apparaten vormen de kern van het slimme systeem voor het hele huis. Slimme verlichting, huishoudelijke apparaten, deursloten en camera's hebben allemaal functies die op afstand via internet kunnen worden bediend. Deze apparaten zijn via draadloze communicatietechnologieën (zoals wifi, Bluetooth en Zigbee) verbonden met een uniform netwerk, waardoor gebruikers hun apparaten thuis altijd en overal via internet kunnen bedienen en bewaken.

Telecommunicatie

De apparaten van het intelligente huisautomatiseringssysteem zijn via internet met elkaar verbonden en vormen zo een intelligent ecosysteem. Netwerkcommunicatietechnologie zorgt ervoor dat apparaten naadloos samenwerken en biedt het gemak van bediening op afstand. Via cloudservices kunnen gebruikers op afstand toegang krijgen tot de huissystemen om de status van de apparaten te controleren en te bedienen.

Intelligente algoritmen en besturingssystemen

Met behulp van kunstmatige intelligentie en machine learning-algoritmen kan het intelligente systeem voor het hele huis de door sensoren verzamelde gegevens intelligent analyseren en verwerken. Deze algoritmen stellen het systeem in staat om de gewoonten van de gebruiker te leren, de werkstatus van de apparaten automatisch aan te passen en intelligente besluitvorming en besturing te realiseren. Door het instellen van geplande taken en triggercondities kan het systeem taken automatisch uitvoeren in specifieke situaties, waardoor de mate van automatisering wordt verbeterd.

Gebruikersinterface

Om gebruikers een gemakkelijkere bediening van het slimme huissysteem te bieden, zijn er verschillende gebruikersinterfaces beschikbaar, waaronder mobiele apps, tablets en computerinterfaces. Via deze interfaces kunnen gebruikers de apparaten in huis eenvoudig op afstand bedienen en bewaken. Daarnaast kunnen gebruikers slimme apparaten met spraakopdrachten bedienen via de app van een spraakassistent.

VOORDELEN VAN EEN COMPLETE STROOMVOORZIENING VOOR HET HELE HUIS

Het installeren van gelijkstroomsystemen in woningen biedt vele voordelen, die samengevat kunnen worden in drie aspecten: een hoog rendement van de energieoverdracht, een hoge mate van integratie van hernieuwbare energie en een hoge compatibiliteit met apparatuur.

EFFICIËNTIE

Ten eerste wordt in binnenruimtes vaak gebruikgemaakt van apparatuur met een lage spanning, en gelijkstroom vereist geen frequente spanningsomzetting. Door het gebruik van transformatoren te verminderen, kan energieverlies effectief worden beperkt.

Ten tweede is het verlies in draden en geleiders tijdens de transmissie van gelijkstroom relatief klein. Omdat het weerstandsverlies van gelijkstroom niet verandert met de stroomrichting, kan het effectiever worden beheerst en verminderd. Hierdoor kan gelijkstroom in bepaalde situaties, zoals bij stroomtransmissie over korte afstanden en in lokale stroomvoorzieningssystemen, een hogere energie-efficiëntie bereiken.

Ten slotte zijn er, dankzij technologische ontwikkelingen, nieuwe elektronische omvormers en modulatietechnologieën geïntroduceerd om de energie-efficiëntie van gelijkstroomsystemen te verbeteren. Efficiënte elektronische omvormers kunnen energieverliezen verminderen en de algehele energie-efficiëntie van gelijkstroomsystemen verder verbeteren.

INTEGRATIE VAN HERNIEUWBARE ENERGIE

In een intelligent systeem voor het hele huis wordt ook hernieuwbare energie gebruikt en omgezet in elektrische energie. Dit draagt ​​niet alleen bij aan milieubescherming, maar maakt ook optimaal gebruik van de structuur en de ruimte van het huis om de energievoorziening te garanderen. Daarentegen zijn gelijkstroomsystemen (DC-systemen) gemakkelijker te integreren met hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie.

APPARAATCOMPATIBILITEIT

Het DC-systeem is beter compatibel met elektrische apparatuur binnenshuis. Tegenwoordig zijn veel apparaten, zoals ledlampen en airconditioners, zelf DC-aangedreven. Dit betekent dat DC-voedingssystemen gemakkelijker intelligent aan te sturen en te beheren zijn. Dankzij geavanceerde elektronische technologie kan de werking van DC-apparatuur nauwkeuriger worden geregeld en kan intelligent energiebeheer worden gerealiseerd.

TOEPASSINGSGEBIEDEN

De vele voordelen van het zojuist genoemde DC-systeem komen pas echt tot hun recht in specifieke omgevingen. Deze omgevingen betreffen met name binnenruimtes, waardoor een DC-systeem voor de hele woning in moderne binnenruimtes optimaal presteert.

WOONGEBOUW

In woongebouwen kunnen gelijkstroomsystemen voor het hele huis efficiënte energie leveren voor veel elektrische apparatuur. Verlichtingssystemen vormen een belangrijk toepassingsgebied. LED-verlichtingssystemen die op gelijkstroom werken, kunnen energieverliezen verminderen en de energie-efficiëntie verbeteren.

Daarnaast kan gelijkstroom ook worden gebruikt om huishoudelijke elektronische apparaten van stroom te voorzien, zoals computers, opladers voor mobiele telefoons, enzovoort. Deze apparaten werken zelf ook op gelijkstroom en hebben geen extra energieomzettingsstappen nodig.

BEDRIJFSGEBOUW

Kantoren en commerciële ruimtes in bedrijfsgebouwen kunnen ook profiteren van gelijkstroomsystemen voor het hele gebouw. ​​Gelijkstroomvoeding voor kantoorapparatuur en verlichtingssystemen helpt de energie-efficiëntie te verbeteren en energieverspilling te verminderen.

Sommige commerciële apparaten en installaties, met name die op gelijkstroom werken, kunnen ook efficiënter werken, waardoor de algehele energie-efficiëntie van commerciële gebouwen verbetert.

INDUSTRIËLE TOEPASSINGEN

In de industrie kunnen gelijkstroomsystemen voor het hele gebouw worden toegepast op productielijnapparatuur en elektrische werkplaatsen. Sommige industriële apparatuur werkt op gelijkstroom. Het gebruik van gelijkstroom kan de energie-efficiëntie verbeteren en energieverspilling verminderen. Dit is met name merkbaar bij het gebruik van elektrisch gereedschap en werkplaatsapparatuur.

Laad- en energieopslagsystemen voor elektrische voertuigen

In de transportsector kunnen gelijkstroomsystemen worden gebruikt om elektrische voertuigen op te laden en zo de laadefficiëntie te verbeteren. Daarnaast kunnen gelijkstroomsystemen voor het hele huis worden geïntegreerd in batterij-energieopslagsystemen om huishoudens te voorzien van efficiënte energieopslagoplossingen en de energie-efficiëntie verder te verbeteren.

INFORMATIETECHNOLOGIE EN COMMUNICATIE

In de informatietechnologie en communicatie zijn datacenters en communicatiebasisstations ideale toepassingsscenario's voor gelijkstroomsystemen voor het hele gebouw. ​​Omdat veel apparaten en servers in datacenters gelijkstroom gebruiken, dragen gelijkstroomsystemen bij aan de verbetering van de prestaties van het gehele datacenter. Ook communicatiebasisstations en -apparatuur kunnen gelijkstroom gebruiken om de energie-efficiëntie van het systeem te verbeteren en de afhankelijkheid van traditionele stroomvoorzieningen te verminderen.

COMPONENTEN VAN EEN DC-SYSTEEM VOOR HET HELE HUIS

Hoe wordt een gelijkstroomsysteem voor een heel huis dan opgebouwd? Kort samengevat kan een gelijkstroomsysteem voor een heel huis worden onderverdeeld in vier onderdelen: een gelijkstroombron, een energieopslagsysteem, een gelijkstroomdistributiesysteem en de bijbehorende elektrische apparatuur.

DC STROOMBRON

In een DC-systeem is de DC-stroombron het uitgangspunt. In tegenstelling tot een traditioneel AC-systeem is de DC-stroomvoorziening voor het hele huis doorgaans niet volledig afhankelijk van een omvormer om AC om te zetten in DC, maar wordt er gekozen voor externe, hernieuwbare energie als enige of primaire energiebron.

Een voorbeeld hiervan is het aanbrengen van zonnepanelen op de buitenmuur van een gebouw. ​​De panelen zetten het licht om in gelijkstroom (DC), die vervolgens wordt opgeslagen in het DC-distributiesysteem of direct wordt doorgegeven aan de eindapparatuur. Ook kan er een kleine windturbine bovenop de buitenmuur van een gebouw of ruimte worden geplaatst om de opgewekte energie om te zetten in gelijkstroom. Wind- en zonne-energie zijn momenteel de meest gangbare bronnen van gelijkstroom. In de toekomst zullen er wellicht meer bijkomen, maar ze vereisen allemaal een omvormer om ze om te zetten in gelijkstroom.

DC ENERGIE-OPSLAGSYSTEEM

Over het algemeen wordt de gelijkstroom die door gelijkstroombronnen wordt opgewekt niet rechtstreeks naar de eindapparatuur geleid, maar opgeslagen in een gelijkstroomopslagsysteem. Wanneer de apparatuur stroom nodig heeft, wordt de stroom uit het opslagsysteem vrijgegeven om de apparatuur binnenshuis van stroom te voorzien.

Het DC-energieopslagsysteem is als een reservoir dat de elektrische energie van de DC-stroombron opslaat en continu levert aan de aangesloten apparatuur. Het is belangrijk om te vermelden dat, doordat de DC-overdracht plaatsvindt tussen de DC-stroombron en het DC-energieopslagsysteem, het gebruik van omvormers en andere componenten kan worden verminderd. Dit verlaagt niet alleen de ontwerpkosten van het circuit, maar verbetert ook de stabiliteit van het systeem.

Daarom staat een gelijkstroom-energieopslagsysteem voor het hele huis dichter bij de gelijkstroomlaadmodule van elektrische voertuigen dan een traditioneel "gelijkstroomgekoppeld zonne-energiesysteem".

Zoals in de bovenstaande afbeelding te zien is, moet een traditioneel "DC-gekoppeld zonne-energiesysteem" stroom terugleveren aan het elektriciteitsnet en heeft daarom extra omvormers nodig. Een "DC-gekoppeld zonne-energiesysteem" met gelijkstroomvoorziening voor het hele huis heeft daarentegen geen omvormer, booster, transformator of andere apparaten nodig, wat resulteert in een hoog rendement en een hoge energie-efficiëntie.

DC STROOMDISTRIBUTIESYSTEEM

Het hart van een gelijkstroomsysteem voor het hele huis is het gelijkstroomdistributiesysteem, dat een cruciale rol speelt in een woning, gebouw of andere faciliteit. Dit systeem is verantwoordelijk voor de distributie van stroom van de bron naar de verschillende eindapparaten, waardoor alle delen van het huis van stroom worden voorzien.

EFFECT

Energieverdeling: Het gelijkstroomdistributiesysteem is verantwoordelijk voor de distributie van elektrische energie van energiebronnen (zoals zonnepanelen, energieopslagsystemen, enz.) naar diverse elektrische apparaten in huis, waaronder verlichting, huishoudelijke apparaten, elektronische apparatuur, enz.

Verbeter de energie-efficiëntie: Door gelijkstroomdistributie kunnen energieverliezen worden verminderd, waardoor de energie-efficiëntie van het gehele systeem verbetert. Vooral in combinatie met gelijkstroomapparatuur en hernieuwbare energiebronnen kan elektrische energie efficiënter worden benut.

Ondersteunt DC-apparaten: Een van de belangrijkste aspecten van een DC-systeem voor het hele huis is de ondersteuning van de stroomvoorziening van DC-apparaten, waardoor energieverlies bij de omzetting van AC naar DC wordt voorkomen.

VORMEN

DC-verdeelpaneel: Een DC-verdeelpaneel is een essentieel onderdeel dat de stroom van zonnepanelen en energieopslagsystemen verdeelt over verschillende circuits en apparaten in huis. Het bevat componenten zoals DC-stroomonderbrekers en spanningsstabilisatoren om een ​​stabiele en betrouwbare stroomvoorziening te garanderen.

Intelligent besturingssysteem: Om energie intelligent te beheren en te regelen, zijn gelijkstroomsystemen voor de hele woning doorgaans uitgerust met intelligente besturingssystemen. Deze systemen kunnen functies omvatten zoals energiemonitoring, bediening op afstand en geautomatiseerde scenario-instellingen om de algehele prestaties van het systeem te verbeteren.

DC-stopcontacten en -schakelaars: Om compatibel te zijn met DC-apparatuur, moeten de stopcontacten en schakelaars in uw huis voorzien zijn van DC-aansluitingen. Deze stopcontacten en schakelaars kunnen veilig en gebruiksvriendelijk worden gebruikt met apparatuur die op gelijkstroom werkt.

DC ELEKTRISCHE APPARATUUR

Er zijn zoveel apparaten voor binnenshuis die op gelijkstroom (DC) werken dat het onmogelijk is ze hier allemaal op te sommen, maar een grove classificatie is wel mogelijk. Voordat we dat doen, moeten we eerst begrijpen welke apparaten wisselstroom (AC) en welke gelijkstroom (DC) nodig hebben. Over het algemeen vereisen krachtige elektrische apparaten hogere spanningen en zijn ze uitgerust met motoren met een hoog vermogen. Dergelijke apparaten werken op wisselstroom, zoals koelkasten, ouderwetse airconditioners, wasmachines, afzuigkappen, enzovoort.

Er zijn ook elektrische apparaten die geen krachtige motoraandrijving nodig hebben en waarvan de precisie-geïntegreerde schakelingen alleen op middelhoge en lage spanningen kunnen werken en gelijkstroom gebruiken, zoals televisies, computers en bandrecorders.

Natuurlijk is het bovenstaande onderscheid niet erg volledig. Tegenwoordig kunnen veel krachtige apparaten ook op gelijkstroom (DC) werken. Zo zijn er bijvoorbeeld DC-airconditioners met variabele frequentie op de markt, die gebruikmaken van DC-motoren met een stiller en energiezuiniger resultaat. Over het algemeen hangt het verschil tussen wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC) af van de interne structuur van het apparaat.

PPRACTISCHE GEVAL VAN EEN HELE HUIS DC

Hieronder volgen enkele voorbeelden van "whole-house DC"-systemen van over de hele wereld. Het blijkt dat deze systemen in principe koolstofarm en milieuvriendelijk zijn. Dit toont aan dat de belangrijkste drijfveer achter "whole-house DC" nog steeds het concept van milieubescherming is, en dat intelligente DC-systemen nog een lange weg te gaan hebben.

Het emissievrije huis in Zweden

Nieuw energiegebouwproject in de demonstratiezone Zhongguancun

Het Zhongguancun New Energy Building Project is een demonstratieproject van de districtsregering van Chaoyang in Peking, China, met als doel duurzame gebouwen en het gebruik van hernieuwbare energie te bevorderen. In dit project maken sommige gebouwen gebruik van gelijkstroomsystemen voor het hele huis, die gecombineerd worden met zonnepanelen en energieopslagsystemen om gelijkstroom te leveren. Deze aanpak is erop gericht de milieubelasting van het gebouw te verminderen en de energie-efficiëntie te verbeteren door de integratie van nieuwe energiebronnen en gelijkstroomvoorziening.

Duurzaam energieproject voor woningen in het kader van de Dubai Expo 2020 in de Verenigde Arabische Emiraten.

Op de expo van 2020 in Dubai werden diverse projecten gepresenteerd van duurzame energiewoningen die gebruikmaken van hernieuwbare energie en gelijkstroomsystemen voor het hele huis. Deze projecten zijn gericht op het verbeteren van de energie-efficiëntie door middel van innovatieve energieoplossingen.

Japan DC Microgrid Experimenteel Project

In Japan zijn enkele experimentele microgrid-projecten gestart met de implementatie van gelijkstroomsystemen voor het hele huis. Deze systemen worden aangedreven door zonne- en windenergie en leveren gelijkstroom aan apparaten en installaties in huis.

Het Energiecentrumhuis

Het project, een samenwerking tussen London South Bank University en het National Physical Laboratory van het Verenigd Koninkrijk, heeft als doel een energieneutraal huis te creëren. Het huis maakt gebruik van gelijkstroom (DC), gecombineerd met zonnepanelen en energieopslagsystemen, voor efficiënt energiegebruik.

RELEVANTE INDUSTRIEVERENIGINGEN

De technologie van slimme huisautomatisering is al eerder aan u voorgesteld. Deze technologie wordt ondersteund door diverse brancheverenigingen. Charging Head Network heeft relevante brancheverenigingen in kaart gebracht. Hieronder stellen we u de verenigingen voor die zich bezighouden met slimme huisautomatisering.

AANVAL 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), de Chinese naam voor "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association", werd opgericht in 2021. Snellaadtechnologie voor terminals is een cruciale factor voor de grootschalige toepassing van de nieuwe generatie elektronische informatietechnologie (waaronder 5G en kunstmatige intelligentie). In lijn met de wereldwijde trend naar CO2-neutraliteit draagt ​​snelladen voor terminals bij aan de vermindering van elektronisch afval en energieverspilling, milieubescherming en duurzame ontwikkeling van de sector, en biedt het honderden miljoenen consumenten een veiligere en betrouwbaardere laadervaring.

Om de standaardisatie en industrialisatie van snellaadtechnologie voor terminals te versnellen, hebben de Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo en Xiaomi het voortouw genomen in een gezamenlijk initiatief met alle partijen in de keten van snellaadtechnologie voor terminals, zoals complete systemen, chips, instrumenten, laders en accessoires. De voorbereidingen zullen begin 2021 van start gaan. De oprichting van deze samenwerking zal bijdragen aan de vorming van een gemeenschap van belanghebbenden in de industrieketen, het creëren van een industriële basis voor het ontwerp, onderzoek en ontwikkeling, de productie, het testen en de certificering van snellaadtechnologie voor terminals, het stimuleren van de ontwikkeling van essentiële elektronische componenten, hoogwaardige chips, belangrijke basismaterialen en andere gebieden, en het streven naar de bouw van innovatieve industriële clusters van wereldklasse voor terminals. Dit is van cruciaal belang.

FCA promoot voornamelijk de UFCS-standaard. De volledige naam van UFCS is Universal Fast Charging Specification, en de Chinese naam is Fusion Fast Charging Standard. Het is een nieuwe generatie geïntegreerde snellaadstandaarden, ontwikkeld door de Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi en in samenwerking met vele fabrikanten van terminals, chipfabrikanten en industriële partners zoals Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology en Angbao Electronics. Het doel van de overeenkomst is om geïntegreerde snellaadstandaarden voor mobiele terminals te formuleren, het probleem van incompatibiliteit tussen verschillende snellaadstandaarden op te lossen en een snelle, veilige en compatibele laadomgeving voor eindgebruikers te creëren.

UFCS heeft onlangs de tweede testconferentie gehouden, waarbij de "Pre-test voor de nalevingsfunctie van lidbedrijven" en de "Compatibiliteitstest voor terminalfabrikanten" zijn afgerond. Door middel van testen en het uitwisselen van conclusies hebben we theorie en praktijk gecombineerd, met als doel de incompatibiliteit van snellaadsystemen te doorbreken, gezamenlijk de gezonde ontwikkeling van snellaadterminals te bevorderen en samen met vele hoogwaardige leveranciers en dienstverleners in de branche de normen voor snellaadtechnologie te verbeteren. Dit draagt ​​bij aan de industrialisatie van UFCS.

USB-IF

In 1994 werd de internationale standaardisatieorganisatie "USB-IF" (volledige naam: USB Implementers Forum) opgericht door Intel en Microsoft. Deze non-profitorganisatie is opgericht door een groep bedrijven die de Universal Serial Bus-specificatie hebben ontwikkeld. USB-IF is opgericht om een ​​ondersteunende organisatie en forum te bieden voor de ontwikkeling en toepassing van de Universal Serial Bus-technologie. Het forum bevordert de ontwikkeling van hoogwaardige, compatibele USB-randapparatuur (apparaten) en promoot de voordelen van USB en de kwaliteit van producten die aan de conformiteitseisen voldoen.ng.

De technologie die door USB-IF is geïntroduceerd, kent momenteel meerdere versies van de technische specificaties. De nieuwste versie is USB4 2.0. De maximale snelheid van deze technische standaard is verhoogd naar 80 Gbps. Tegelijkertijd worden een nieuwe data-architectuur, de USB PD-snellaadstandaard, de USB Type-C-interface en de kabelstandaarden geïntroduceerd.

WPC

De volledige naam van WPC is Wireless Power Consortium, en de Chinese naam is "Wireless Power Consortium". Het consortium werd opgericht op 17 december 2008. Het is 's werelds eerste standaardisatieorganisatie die draadloze oplaadtechnologie promoot. In mei 2023 telde WPC in totaal 315 leden. De leden van de alliantie werken samen aan een gemeenschappelijk doel: volledige compatibiliteit van alle draadloze opladers en draadloze stroombronnen wereldwijd te bereiken. Daartoe hebben ze diverse specificaties voor draadloze snellaadtechnologie opgesteld.

Naarmate de draadloze oplaadtechnologie zich verder ontwikkelt, is het toepassingsgebied ervan uitgebreid van draagbare apparaten voor consumenten naar vele nieuwe gebieden, zoals laptops, tablets, drones, robots, het Internet of Vehicles en slimme draadloze keukens. WPC heeft een reeks standaarden ontwikkeld en onderhouden voor diverse draadloze oplaadtoepassingen, waaronder:

Qi-standaard voor smartphones en andere draagbare mobiele apparaten.

De Ki draadloze keukenstandaard voor keukenapparatuur ondersteunt een laadvermogen tot 2200W.

De LEV-standaard (Light Electric Vehicle) maakt het sneller, veiliger, slimmer en handiger om elektrische lichte voertuigen zoals e-bikes en scooters draadloos op te laden, zowel thuis als onderweg.

Industriële draadloze laadstandaard voor veilige en gemakkelijke draadloze stroomoverdracht om robots, AGV's, drones en andere industriële automatiseringsmachines op te laden.

Er zijn nu meer dan 9.000 Qi-gecertificeerde draadloze oplaadproducten op de markt. WPC verifieert de veiligheid, interoperabiliteit en geschiktheid van producten via haar netwerk van onafhankelijke, geautoriseerde testlaboratoria over de hele wereld.

MEDEDELING

CSA

De Connectivity Standards Alliance (CSA) is een organisatie die standaarden voor slimme huizen ontwikkelt, certificeert en promoot. De voorloper ervan is de Zigbee Alliance, opgericht in 2002. In oktober 2022 zal het aantal aangesloten bedrijven de 200 overschrijden.

CSA biedt standaarden, tools en certificeringen voor IoT-innovatoren om het Internet of Things toegankelijker, veiliger en gebruiksvriendelijker te maken¹. De organisatie zet zich in voor het definiëren en vergroten van het branchebewustzijn en de algehele ontwikkeling van best practices op het gebied van beveiliging voor cloudcomputing en digitale technologieën van de volgende generatie. CSA-IoT brengt 's werelds toonaangevende bedrijven samen om gemeenschappelijke open standaarden te creëren en te promoten, zoals Matter, Zigbee, IP, enz., evenals standaarden op gebieden zoals productbeveiliging, gegevensprivacy, slimme toegangscontrole en meer.

Zigbee is een IoT-verbindingsstandaard die is gelanceerd door de CSA Alliance. Het is een draadloos communicatieprotocol dat is ontworpen voor draadloze sensornetwerken (WSN) en Internet of Things (IoT)-toepassingen. Het maakt gebruik van de IEEE 802.15.4-standaard, werkt in de 2,4 GHz-frequentieband en is gericht op een laag energieverbruik, lage complexiteit en communicatie over korte afstanden. Het protocol, dat wordt gepromoot door de CSA Alliance, wordt al veelvuldig gebruikt in slimme huizen, industriële automatisering, de gezondheidszorg en andere sectoren.

Een van de ontwerpdoelen van Zigbee is het ondersteunen van betrouwbare communicatie tussen een groot aantal apparaten met een laag energieverbruik. Het is geschikt voor apparaten die langdurig moeten functioneren en afhankelijk zijn van batterijvoeding, zoals sensornodes. Het protocol kent verschillende topologieën, waaronder ster-, mesh- en clusterboomstructuren, waardoor het aanpasbaar is aan netwerken van verschillende groottes en behoeften.

Zigbee-apparaten kunnen automatisch zelforganiserende netwerken vormen, zijn flexibel en aanpasbaar en kunnen zich dynamisch aanpassen aan veranderingen in de netwerktopologie, zoals het toevoegen of verwijderen van apparaten. Dit maakt Zigbee eenvoudiger te implementeren en te onderhouden in praktische toepassingen. Kortom, Zigbee biedt als open standaard draadloos communicatieprotocol een betrouwbare oplossing voor het verbinden en besturen van diverse IoT-apparaten.

Bluetooth SIG

In 1996 planden Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM en Intel de oprichting van een branchevereniging. Deze organisatie werd de "Bluetooth Technology Alliance", afgekort tot "Bluetooth SIG". Ze ontwikkelden gezamenlijk een draadloze verbindingstechnologie voor korte afstanden. Het ontwikkelingsteam hoopte dat deze draadloze communicatietechnologie, net als Bluetooth King, de werkzaamheden in verschillende industriële sectoren zou kunnen coördineren en verenigen. Vandaar dat deze technologie de naam Bluetooth kreeg.

Bluetooth (Bluetooth-technologie) is een draadloze communicatiestandaard voor korte afstanden met een laag energieverbruik, geschikt voor het verbinden van diverse apparaten en het verzenden van gegevens. Het kenmerkt zich door eenvoudige koppeling, verbinding met meerdere apparaten en basisbeveiligingsfuncties.

Bluetooth (Bluetooth-technologie) maakt draadloze verbindingen mogelijk voor apparaten in huis en is een belangrijk onderdeel van draadloze communicatietechnologie.

SPARKLINK VERENIGING

Op 22 september 2020 werd de Sparklink Association officieel opgericht. De Spark Alliance is een branchealliantie die zich inzet voor globalisering. Het doel is om de innovatie en het industriële ecosysteem van de nieuwe generatie draadloze communicatietechnologie voor korte afstand, SparkLink, te bevorderen en snel nieuwe toepassingen te ontwikkelen voor bijvoorbeeld slimme auto's, slimme huizen, slimme terminals en slimme productie, en te voldoen aan de eisen van extreem hoge prestaties. De vereniging telt momenteel meer dan 140 leden.

De draadloze communicatietechnologie voor korte afstand, gepromoot door de Sparklink Association, heet SparkLink en in het Chinees Star Flash. De technische kenmerken zijn een ultralage latentie en een ultrahoge betrouwbaarheid. Dankzij de ultrakorte framestructuur, de Polar-codec en het HARQ-herverzendingsmechanisme kan SparkLink een latentie van 20,833 microseconden en een betrouwbaarheid van 99,999% bereiken.

WI-FIK ALLIANTIE

De Wi-Fi Alliance is een internationale organisatie bestaande uit een aantal technologiebedrijven die zich inzet voor de bevordering en ontwikkeling, innovatie en standaardisatie van draadloze netwerktechnologie. De organisatie werd opgericht in 1999. Het belangrijkste doel is ervoor te zorgen dat Wi-Fi-apparaten van verschillende fabrikanten compatibel met elkaar zijn, waardoor de populariteit en het gebruik van draadloze netwerken worden bevorderd.

Wi-Fi-technologie (Wireless Fidelity) is een technologie die voornamelijk wordt gepromoot door de Wi-Fi Alliance. Als draadloze LAN-technologie wordt het gebruikt voor gegevensoverdracht en communicatie tussen elektronische apparaten via draadloze signalen. Het stelt apparaten (zoals computers, smartphones, tablets, slimme apparaten voor thuisgebruik, enz.) in staat om binnen een beperkt bereik gegevens uit te wisselen zonder dat een fysieke verbinding nodig is.

Wi-Fi-technologie maakt gebruik van radiogolven om verbindingen tussen apparaten tot stand te brengen. Door dit draadloze karakter zijn fysieke verbindingen niet nodig, waardoor apparaten zich vrij binnen een bepaald bereik kunnen bewegen en toch verbonden blijven met het netwerk. Wi-Fi-technologie gebruikt verschillende frequentiebanden om gegevens te verzenden. De meest gebruikte frequentiebanden zijn 2,4 GHz en 5 GHz. Deze frequentiebanden zijn onderverdeeld in meerdere kanalen waarop apparaten kunnen communiceren.

De snelheid van wifi-technologie hangt af van de standaard en de frequentieband. Door de voortdurende ontwikkeling van de technologie is de wifi-snelheid geleidelijk toegenomen, van de eerste honderden kilobits per seconde (kbps) tot de huidige enkele gigabits per seconde (gbps). Verschillende wifi-standaarden (zoals 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, enz.) ondersteunen verschillende maximale transmissiesnelheden. Daarnaast worden gegevensoverdrachten beschermd door middel van encryptie en beveiligingsprotocollen. WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) en WPA3 zijn veelgebruikte encryptiestandaarden die wifi-netwerken beschermen tegen ongeautoriseerde toegang en datadiefstal.

SSTANDAARDISATIE EN BOUWVOORSCHRIFTEN

Een belangrijk obstakel bij de ontwikkeling van gelijkstroomsystemen voor complete woningen is het gebrek aan wereldwijd uniforme normen en bouwvoorschriften. Traditionele elektrische installaties in gebouwen werken doorgaans op wisselstroom, waardoor gelijkstroomsystemen voor complete woningen een nieuwe reeks normen vereisen voor ontwerp, installatie en werking.

Gebrek aan standaardisatie kan leiden tot incompatibiliteit tussen verschillende systemen, de complexiteit van de selectie en vervanging van apparatuur vergroten en de marktgroei en popularisering belemmeren. Ook de aanpasbaarheid aan bouwvoorschriften vormt een uitdaging, aangezien de bouwsector vaak gebaseerd is op traditionele AC-ontwerpen. De introductie van een DC-systeem voor de gehele woning kan daarom aanpassingen en een herziening van de bouwvoorschriften vereisen, wat tijd en een gezamenlijke inspanning vergt.

EECONOMISCHE KOSTEN EN TECHNOLOGISCHE OVERSTAP

De installatie van een gelijkstroomsysteem voor het hele huis kan hogere initiële kosten met zich meebrengen, waaronder geavanceerdere gelijkstroomapparatuur, batterijopslagsystemen en apparaten die geschikt zijn voor gelijkstroom. Deze extra kosten zijn mogelijk een van de redenen waarom veel consumenten en projectontwikkelaars aarzelen om een ​​gelijkstroomsysteem voor het hele huis te implementeren.

Daarnaast zijn traditionele wisselstroomapparatuur en -infrastructuur zo volwassen en wijdverspreid dat de overstap naar een gelijkstroomsysteem voor het hele huis een grootschalige technologische omschakeling vereist. Dit houdt in dat de elektrische installatie opnieuw moet worden ontworpen, apparatuur moet worden vervangen en personeel moet worden opgeleid. Deze verschuiving kan extra investerings- en arbeidskosten met zich meebrengen voor bestaande gebouwen en infrastructuur, waardoor de snelheid waarmee gelijkstroomsystemen voor het hele huis kunnen worden uitgerold, wordt beperkt.

DAPPARAATCOMPATIBILITEIT EN TOEGANG TOT DE MARKT

Gelijkstroomsystemen voor het hele huis moeten compatibel worden met meer apparaten op de markt om ervoor te zorgen dat diverse huishoudelijke apparaten, verlichting en andere installaties probleemloos kunnen werken. Momenteel zijn veel apparaten op de markt nog steeds gebaseerd op wisselstroom (AC). De bevordering van gelijkstroomsystemen voor het hele huis vereist samenwerking met fabrikanten en leveranciers om meer gelijkstroomcompatibele apparaten op de markt te brengen.

Er is ook behoefte aan samenwerking met energieleveranciers en elektriciteitsnetbeheerders om een ​​effectieve integratie van hernieuwbare energie en aansluiting op traditionele netwerken te garanderen. Problemen met de compatibiliteit van apparatuur en de toegang tot de markt kunnen de wijdverspreide toepassing van gelijkstroomsystemen voor woningen belemmeren, waardoor meer consensus en samenwerking binnen de industrieketen nodig is.

SMARKT EN DUURZAAM

Een van de toekomstige ontwikkelingsrichtingen voor gelijkstroomsystemen voor de hele woning is een grotere nadruk op intelligentie en duurzaamheid. Door intelligente besturingssystemen te integreren, kunnen gelijkstroomsystemen voor de hele woning het energieverbruik nauwkeuriger monitoren en beheren, waardoor gepersonaliseerde energiebeheerstrategieën mogelijk worden. Dit betekent dat het systeem zich dynamisch kan aanpassen aan de vraag van het huishouden, de elektriciteitsprijzen en de beschikbaarheid van hernieuwbare energiebronnen om de energie-efficiëntie te maximaliseren en de energiekosten te verlagen.

Tegelijkertijd omvat de duurzame ontwikkeling van gelijkstroomsystemen voor woningen de integratie van een breder scala aan hernieuwbare energiebronnen, waaronder zonne-energie, windenergie, enz., evenals efficiëntere energieopslagtechnologieën. Dit zal bijdragen aan een groener, slimmer en duurzamer energiesysteem voor woningen en de toekomstige ontwikkeling van gelijkstroomsystemen voor woningen bevorderen.

SSTANDAARDISATIE EN INDUSTRIËLE SAMENWERKING

Om de bredere toepassing van gelijkstroomsystemen voor woningen te bevorderen, is een andere ontwikkelingsrichting het versterken van standaardisatie en industriële samenwerking. Het vaststellen van wereldwijd uniforme normen en specificaties kan de ontwerp- en implementatiekosten van systemen verlagen, de compatibiliteit van apparatuur verbeteren en zo de marktuitbreiding stimuleren.

Daarnaast is industriële samenwerking een cruciale factor in de ontwikkeling van gelijkstroomsystemen voor complete woningen. Deelnemers uit alle sectoren, waaronder bouwers, elektrotechnici, fabrikanten van apparatuur en energieleveranciers, moeten samenwerken om een ​​compleet industrieel ecosysteem te vormen. Dit helpt bij het oplossen van compatibiliteitsproblemen, het verbeteren van de systeemstabiliteit en het stimuleren van technologische innovatie. Door standaardisatie en industriële samenwerking zullen gelijkstroomsystemen voor complete woningen naar verwachting soepeler worden geïntegreerd in gangbare gebouwen en energiesystemen en een breder toepassingsgebied krijgen.

SSAMENVATTING

Gelijkstroomsystemen voor het hele huis (whole-house DC) vormen een opkomend stroomdistributiesysteem dat, in tegenstelling tot traditionele wisselstroomsystemen (AC), gelijkstroom (DC) levert aan het gehele gebouw, van verlichting tot elektronische apparatuur. Gelijkstroomsystemen voor het hele huis bieden een aantal unieke voordelen ten opzichte van traditionele systemen op het gebied van energie-efficiëntie, integratie met hernieuwbare energiebronnen en compatibiliteit met apparatuur. Ten eerste kunnen gelijkstroomsystemen voor het hele huis, door het aantal stappen in de energieomzetting te verminderen, de energie-efficiëntie verbeteren en energieverspilling tegengaan. Ten tweede is gelijkstroom gemakkelijker te integreren met apparatuur voor hernieuwbare energie, zoals zonnepanelen, wat een duurzamere energieoplossing voor gebouwen oplevert. Bovendien kan de toepassing van een gelijkstroomsysteem voor het hele huis bij veel gelijkstroomapparaten energieverlies door omzetting verminderen en de prestaties en levensduur van de apparatuur verlengen.

De toepassingsgebieden van gelijkstroomsystemen voor complete woningen bestrijken vele sectoren, waaronder woongebouwen, commerciële gebouwen, industriële toepassingen, systemen voor hernieuwbare energie, elektrisch vervoer, enzovoort. In woongebouwen kunnen gelijkstroomsystemen efficiënt worden gebruikt om verlichting en apparaten van stroom te voorzien, waardoor de energie-efficiëntie van de woning verbetert. In commerciële gebouwen helpt de gelijkstroomvoorziening voor kantoorapparatuur en verlichtingssystemen het energieverbruik te verminderen. In de industriële sector kunnen gelijkstroomsystemen de energie-efficiëntie van productielijnapparatuur verbeteren. Binnen systemen voor hernieuwbare energie zijn gelijkstroomsystemen voor complete woningen gemakkelijker te integreren met apparatuur zoals zonne- en windenergie. Op het gebied van elektrisch vervoer kunnen gelijkstroomdistributiesystemen worden gebruikt om elektrische voertuigen op te laden en de laadefficiëntie te verbeteren. De voortdurende uitbreiding van deze toepassingsgebieden geeft aan dat gelijkstroomsystemen voor complete woningen in de toekomst een haalbare en efficiënte optie zullen worden voor gebouw- en elektrische systemen.

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