PREFÁCIO
As pessoas percorreram um longo caminho desde a descoberta da eletricidade até ser amplamente utilizada como “eletricidade” e “energia elétrica”. Uma das mais marcantes é a “disputa de rotas” entre AC e DC. Os protagonistas são dois gênios contemporâneos, Edison e Tesla. No entanto, o que é interessante é que, da perspectiva de novos e novos humanos no século XXI, este “debate” não está completamente ganho ou perdido.

Embora atualmente tudo, desde fontes de geração de energia até sistemas de transporte elétrico, seja basicamente “corrente alternada”, a corrente contínua está presente em muitos aparelhos elétricos e equipamentos terminais. Em particular, a solução de sistema de energia “CC para toda a casa”, que tem sido preferida por todos nos últimos anos, combina a tecnologia de engenharia IoT e a inteligência artificial para fornecer uma forte garantia para a “vida doméstica inteligente”. Siga a rede de cabeça de carregamento abaixo para saber mais sobre o que é DC para toda a casa.

INTRODUÇÃO DE ANTECEDENTES

Corrente contínua (CC) em toda a casa é um sistema elétrico que utiliza energia de corrente contínua em residências e edifícios. O conceito de “CC para toda a casa” foi proposto no contexto em que as deficiências dos sistemas tradicionais de CA se tornaram cada vez mais óbvias e o conceito de baixo carbono e de proteção ambiental tem recebido cada vez mais atenção.

SISTEMA AC TRADICIONAL

Atualmente, o sistema de energia mais comum no mundo é o sistema de corrente alternada. O sistema de corrente alternada é um sistema de transmissão e distribuição de energia que funciona com base em alterações no fluxo de corrente causadas pela interação de campos elétricos e magnéticos. Aqui estão as principais etapas de como funciona um sistema AC:

Gerador: O ponto inicial de um sistema de potência é o gerador. Um gerador é um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica. O princípio básico é gerar força eletromotriz induzida cortando fios com um campo magnético rotativo. Em sistemas de energia CA, geralmente são usados ​​​​geradores síncronos e seus rotores são acionados por energia mecânica (como água, gás, vapor, etc.) para gerar um campo magnético rotativo.

Geração de corrente alternada: O campo magnético rotativo no gerador provoca alterações na força eletromotriz induzida nos condutores elétricos, gerando assim corrente alternada. A frequência da corrente alternada é geralmente de 50 Hz ou 60 Hz por segundo, dependendo dos padrões do sistema de energia nas diferentes regiões.

Elevação do transformador: A corrente alternada passa pelos transformadores nas linhas de transmissão de energia. Um transformador é um dispositivo que utiliza o princípio da indução eletromagnética para alterar a tensão de uma corrente elétrica sem alterar sua frequência. No processo de transmissão de energia, a corrente alternada de alta tensão é mais fácil de transmitir em longas distâncias porque reduz a perda de energia causada pela resistência.

Transmissão e distribuição: A corrente alternada de alta tensão é transmitida para vários locais por meio de linhas de transmissão e, em seguida, reduzida por meio de transformadores para atender às necessidades de diferentes usos. Tais sistemas de transmissão e distribuição permitem a transferência e utilização eficiente de energia elétrica entre diferentes usos e locais.

Aplicações de energia CA: No usuário final, a energia CA é fornecida para residências, empresas e instalações industriais. Nesses locais, a corrente alternada é usada para acionar diversos equipamentos, incluindo iluminação, aquecedores elétricos, motores elétricos, equipamentos eletrônicos e muito mais.

De modo geral, os sistemas de energia CA tornaram-se populares no final do século passado devido a muitas vantagens, como sistemas de corrente alternada estáveis ​​e controláveis ​​e menores perdas de energia nas linhas. No entanto, com o avanço da ciência e da tecnologia, o problema do equilíbrio do ângulo de potência dos sistemas de energia CA tornou-se agudo. O desenvolvimento de sistemas de energia levou ao desenvolvimento sucessivo de muitos dispositivos de energia, como retificadores (convertendo energia CA em energia CC) e inversores (convertendo energia CC em energia CA). nascer. A tecnologia de controle das válvulas conversoras também entrou em um estágio muito claro, e a velocidade de corte da energia CC não é menor que a dos disjuntores CA.

Isso faz com que muitas deficiências do sistema DC desapareçam gradualmente e a base técnica do DC para toda a casa esteja estabelecida.

ECONCEITO AMBIENTAL E DE BAIXO CARBONO

Nos últimos anos, com o surgimento de problemas climáticos globais, especialmente o efeito estufa, as questões de proteção ambiental têm recebido cada vez mais atenção. Como a CC para toda a casa é mais compatível com sistemas de energia renovável, ela apresenta vantagens notáveis ​​na conservação de energia e na redução de emissões. Portanto, está recebendo cada vez mais atenção.

Além disso, o sistema DC pode economizar muitos componentes e materiais devido à sua estrutura de circuito “direto para direto”, e também é muito consistente com o conceito de “baixo carbono e ecologicamente correto”.

CONCEITO DE INTELIGÊNCIA PARA TODA A CASA

A base para a aplicação do DC para toda a casa é a aplicação e promoção da inteligência para toda a casa. Por outras palavras, a aplicação interior de sistemas DC baseia-se basicamente na inteligência e é um meio importante para capacitar a “inteligência de toda a casa”.

Casa Inteligente refere-se à conexão de vários dispositivos, eletrodomésticos e sistemas domésticos por meio de tecnologia avançada e sistemas inteligentes para obter controle centralizado, automação e monitoramento remoto, melhorando assim a conveniência, o conforto e a conveniência da vida doméstica. Segurança e eficiência energética.

FUNDAMENTAL

Os princípios de implementação de sistemas inteligentes para toda a casa envolvem muitos aspectos-chave, incluindo tecnologia de sensores, dispositivos inteligentes, comunicações de rede, algoritmos inteligentes e sistemas de controle, interfaces de usuário, segurança e proteção de privacidade e atualizações e manutenção de software. Esses aspectos são discutidos em detalhes abaixo.

Tecnologia de Sensores

A base de um sistema inteligente para toda a casa é uma variedade de sensores usados ​​para monitorar o ambiente doméstico em tempo real. Os sensores ambientais incluem sensores de temperatura, umidade, luz e qualidade do ar para detectar as condições internas. Sensores de movimento e sensores magnéticos de portas e janelas são usados ​​para detectar movimento humano e status de portas e janelas, fornecendo dados básicos para segurança e automação. Sensores de fumaça e gás são usados ​​para monitorar incêndios e gases nocivos para melhorar a segurança residencial.

Dispositivo inteligente

Vários dispositivos inteligentes formam o núcleo do sistema inteligente de toda a casa. Iluminação inteligente, eletrodomésticos, fechaduras e câmeras possuem funções que podem ser controladas remotamente pela Internet. Esses dispositivos são conectados a uma rede unificada por meio de tecnologias de comunicação sem fio (como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), permitindo aos usuários controlar e monitorar dispositivos domésticos através da Internet a qualquer hora e em qualquer lugar.

Telecomunicação

Os dispositivos do sistema inteligente de toda a casa estão conectados através da Internet para formar um ecossistema inteligente. A tecnologia de comunicação de rede garante que os dispositivos possam funcionar perfeitamente juntos, proporcionando a conveniência do controle remoto. Através de serviços em nuvem, os usuários podem acessar remotamente os sistemas domésticos para monitorar e controlar remotamente o status do dispositivo.

Algoritmos inteligentes e sistemas de controle

Usando inteligência artificial e algoritmos de aprendizado de máquina, o sistema inteligente para toda a casa pode analisar e processar de forma inteligente os dados coletados pelos sensores. Esses algoritmos permitem que o sistema aprenda os hábitos do usuário, ajuste automaticamente o status de funcionamento do dispositivo e obtenha tomada de decisão e controle inteligentes. A configuração de tarefas agendadas e condições de acionamento permite que o sistema execute tarefas automaticamente em situações específicas e melhore o nível de automação do sistema.

Interface do usuário

Para permitir que os usuários operem o sistema inteligente de toda a casa de maneira mais conveniente, são fornecidas diversas interfaces de usuário, incluindo aplicativos móveis, tablets ou interfaces de computador. Através dessas interfaces, os usuários podem controlar e monitorar remotamente dispositivos domésticos de maneira conveniente. Além disso, o controle de voz permite que os usuários controlem dispositivos inteligentes por meio de comandos de voz por meio do aplicativo de assistentes de voz.

VANTAGENS DO DC PARA CASA INTEIRA

As vantagens da instalação de sistemas DC nas residências são muitas, que podem ser resumidas em três aspectos: alta eficiência de transmissão de energia, alta integração de energia renovável e alta compatibilidade de equipamentos.

EFICIÊNCIA

Em primeiro lugar, em circuitos internos, o equipamento de energia utilizado geralmente tem baixa tensão e a energia CC não requer transformação frequente de tensão. Reduzir o uso de transformadores pode efetivamente reduzir a perda de energia.

Em segundo lugar, a perda de fios e condutores durante a transmissão de energia CC é relativamente pequena. Como a perda de resistência da CC não muda com a direção da corrente, ela pode ser controlada e reduzida de forma mais eficaz. Isto permite que a energia CC apresente maior eficiência energética em alguns cenários específicos, como transmissão de energia de curta distância e sistemas de fornecimento de energia local.

Finalmente, com o desenvolvimento da tecnologia, alguns novos conversores eletrônicos e tecnologias de modulação foram introduzidos para melhorar a eficiência energética dos sistemas DC. Conversores eletrônicos eficientes podem reduzir as perdas de conversão de energia e melhorar ainda mais a eficiência energética geral dos sistemas de energia CC.

INTEGRAÇÃO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS

No sistema inteligente para toda a casa também serão introduzidas energias renováveis ​​​​e convertidas em energia elétrica. Isto pode não só implementar o conceito de proteção ambiental, mas também aproveitar ao máximo a estrutura e o espaço da casa para garantir o fornecimento de energia. Em contraste, os sistemas DC são mais fáceis de integrar com fontes de energia renováveis, como a energia solar e a energia eólica.

COMPATIBILIDADE DO DISPOSITIVO

O sistema DC tem melhor compatibilidade com equipamentos elétricos internos. Atualmente, muitos equipamentos, como luzes LED, condicionadores de ar, etc., são eles próprios drives DC. Isso significa que os sistemas de energia CC são mais fáceis de obter controle e gerenciamento inteligentes. Através da tecnologia eletrônica avançada, a operação do equipamento DC pode ser controlada com mais precisão e o gerenciamento inteligente de energia pode ser alcançado.

ÁREAS DE APLICAÇÃO

As muitas vantagens do sistema DC que acabamos de mencionar só podem ser perfeitamente refletidas em alguns campos específicos. Essas áreas são o ambiente interno, e é por isso que o DC para toda a casa pode brilhar nas áreas internas de hoje.

EDIFÍCIO RESIDENCIAL

Em edifícios residenciais, os sistemas DC para toda a casa podem fornecer energia eficiente para muitos aspectos dos equipamentos elétricos. Os sistemas de iluminação são uma área de aplicação significativa. Os sistemas de iluminação LED alimentados por CC podem reduzir as perdas de conversão de energia e melhorar a eficiência energética.

Além disso, a energia CC também pode ser usada para alimentar dispositivos eletrônicos domésticos, como computadores, carregadores de celulares, etc. Esses próprios dispositivos são dispositivos CC sem etapas adicionais de conversão de energia.

EDIFÍCIO COMERCIAL

Escritórios e instalações comerciais em edifícios comerciais também podem se beneficiar de sistemas DC para toda a casa. A fonte de alimentação CC para equipamentos de escritório e sistemas de iluminação ajuda a melhorar a eficiência energética e a reduzir o desperdício de energia.

Alguns aparelhos e equipamentos comerciais, especialmente aqueles que requerem energia CC, também podem funcionar de forma mais eficiente, melhorando assim a eficiência energética global dos edifícios comerciais.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

No campo industrial, os sistemas DC para toda a casa podem ser aplicados em equipamentos de linha de produção e oficinas elétricas. Alguns equipamentos industriais utilizam energia CC. O uso de energia CC pode melhorar a eficiência energética e reduzir o desperdício de energia. Isto é particularmente evidente no uso de ferramentas elétricas e equipamentos de oficina.

SISTEMAS DE CARREGAMENTO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

No campo dos transportes, os sistemas de energia DC podem ser usados ​​para carregar veículos elétricos para melhorar a eficiência do carregamento. Além disso, os sistemas DC para toda a casa também podem ser integrados em sistemas de armazenamento de energia de bateria para fornecer às famílias soluções eficientes de armazenamento de energia e melhorar ainda mais a eficiência energética.

TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÕES

No campo da tecnologia da informação e comunicações, os data centers e as estações base de comunicação são cenários de aplicação ideais para sistemas DC para toda a casa. Como muitos dispositivos e servidores em data centers usam energia CC, os sistemas de energia CC ajudam a melhorar o desempenho de todo o data center. Da mesma forma, as estações base e os equipamentos de comunicação também podem utilizar energia CC para melhorar a eficiência energética do sistema e reduzir a dependência dos sistemas de energia tradicionais.

COMPONENTES DO SISTEMA DC PARA TODA A CASA

Então, como é construído um sistema DC para toda a casa? Em resumo, o sistema CC de toda a casa pode ser dividido em quatro partes: fonte de geração de energia CC, sistema tributário de armazenamento de energia, sistema de distribuição de energia CC e equipamento elétrico tributário.

DC FONTE DE ENERGIA

Em um sistema DC, o ponto de partida é a fonte de energia DC. Ao contrário do sistema CA tradicional, a fonte de energia CC para toda a casa geralmente não depende totalmente do inversor para converter energia CA em energia CC, mas escolherá energia renovável externa. Como fonte de energia única ou primária.

Por exemplo, uma camada de painéis solares será colocada na parede exterior do edifício. A luz será convertida em energia DC pelos painéis e depois armazenada no sistema de distribuição de energia DC ou transmitida diretamente para a aplicação do equipamento terminal; também pode ser instalado na parede exterior do edifício ou divisão. Construa uma pequena turbina eólica no topo e converta-a em corrente contínua. A energia eólica e a energia solar são atualmente as fontes de energia CC mais convencionais. Pode haver outros no futuro, mas todos requerem conversores para convertê-los em energia CC.

DC SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

De modo geral, a energia CC gerada pelas fontes de energia CC não será transmitida diretamente ao equipamento terminal, mas será armazenada no sistema de armazenamento de energia CC. Quando o equipamento necessitar de eletricidade, a corrente será liberada do sistema de armazenamento de energia DC. Forneça energia dentro de casa.

O sistema de armazenamento de energia DC é como um reservatório, que aceita a energia elétrica convertida da fonte de energia DC e fornece continuamente energia elétrica ao equipamento terminal. Vale ressaltar que como a transmissão DC ocorre entre a fonte de energia DC e o sistema de armazenamento de energia DC, pode-se reduzir o uso de inversores e muitos dispositivos, o que não só reduz o custo do projeto do circuito, mas também melhora a estabilidade do sistema .

Portanto, o sistema de armazenamento de energia DC para toda a casa está mais próximo do módulo de carregamento DC dos novos veículos de energia do que o tradicional “sistema solar acoplado DC”.

Conforme mostrado na figura acima, o tradicional “sistema solar acoplado CC” precisa transmitir corrente para a rede elétrica, portanto possui módulos inversores solares adicionais, enquanto o “sistema solar acoplado CC” com CC para toda a casa não requer um inversor e reforço. Transformadores e outros dispositivos de alta eficiência e energia.

DC SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA

O coração de um sistema DC para toda a casa é o sistema de distribuição DC, que desempenha um papel crítico em uma casa, edifício ou outra instalação. Este sistema é responsável por distribuir a energia da fonte aos diversos dispositivos terminais, conseguindo fornecer energia a todas as partes da casa.

EFEITO

Distribuição de energia: O sistema de distribuição de energia DC é responsável pela distribuição de energia elétrica de fontes de energia (como painéis solares, sistemas de armazenamento de energia, etc.) para diversos equipamentos elétricos domésticos, incluindo iluminação, eletrodomésticos, equipamentos eletrônicos, etc.

Melhorar a eficiência energética: Através da distribuição de energia DC, as perdas de conversão de energia podem ser reduzidas, melhorando assim a eficiência energética de todo o sistema. Especialmente quando integrada com equipamentos DC e fontes de energia renováveis, a energia elétrica pode ser utilizada de forma mais eficiente.

Suporta dispositivos DC: Uma das chaves para um sistema DC para toda a casa é suportar o fornecimento de energia de dispositivos DC, evitando a perda de energia na conversão de AC em DC.

CONSTITUIR

Painel de distribuição DC: O painel de distribuição DC é um dispositivo chave que distribui energia de painéis solares e sistemas de armazenamento de energia para vários circuitos e dispositivos domésticos. Inclui componentes como disjuntores CC e estabilizadores de tensão para garantir uma distribuição estável e confiável de energia elétrica.

Sistema de controle inteligente: Para obter gerenciamento e controle inteligentes de energia, os sistemas DC para toda a casa são geralmente equipados com sistemas de controle inteligentes. Isto pode incluir recursos como monitoramento de energia, controle remoto e configuração automatizada de cenários para melhorar o desempenho geral do sistema.

Tomadas e interruptores DC: Para serem compatíveis com equipamentos DC, as tomadas e interruptores da sua casa precisam ser projetados com conexões DC. Essas tomadas e interruptores podem ser usados ​​com equipamentos alimentados por CC, garantindo segurança e conveniência.

DC EQUIPAMENTO ELÉTRICO

Existem tantos equipamentos de energia CC internos que é impossível listá-los todos aqui, mas só podem ser classificados aproximadamente. Antes disso, precisamos primeiro entender que tipo de equipamento requer alimentação CA e que tipo de alimentação CC. De modo geral, os aparelhos elétricos de alta potência requerem tensões mais altas e estão equipados com motores de alta carga. Esses aparelhos elétricos são alimentados por CA, como geladeiras, aparelhos de ar condicionado antigos, máquinas de lavar, exaustores, etc.

Existem também alguns equipamentos elétricos que não requerem acionamento de motores de alta potência, e os circuitos integrados de precisão só podem operar em tensões médias e baixas e utilizar fonte de alimentação CC, como televisores, computadores e gravadores.

É claro que a distinção acima não é muito abrangente. Atualmente, muitos aparelhos de alta potência também podem ser alimentados por CC. Por exemplo, surgiram condicionadores de ar de frequência variável DC, usando motores DC com melhores efeitos silenciosos e mais economia de energia. De modo geral, a chave para saber se o equipamento elétrico é CA ou CC depende da estrutura interna do dispositivo.

PCASO RÁTICO DE DC DE CASA INTEIRA

Aqui estão alguns casos de “DC de casa inteira” de todo o mundo. Verifica-se que estes casos são basicamente soluções de baixo carbono e amigas do ambiente, o que mostra que a principal força motriz para “DC para toda a casa” ainda é o conceito de protecção ambiental, e os sistemas DC inteligentes ainda têm um longo caminho a percorrer .

A Casa de Emissão Zero na Suécia

Projeto de construção de nova energia da zona de demonstração de Zhongguancun

O Projeto de Construção de Nova Energia de Zhongguancun é um projeto de demonstração promovido pelo Governo do Distrito de Chaoyang de Pequim, China, com o objetivo de promover edifícios verdes e o uso de energias renováveis. Neste projeto, alguns edifícios adotam sistemas DC para toda a casa, que são combinados com painéis solares e sistemas de armazenamento de energia para realizar o fornecimento de energia DC. Esta tentativa visa reduzir o impacto ambiental do edifício e melhorar a eficiência energética através da integração de nova energia e fornecimento de energia DC.

Projeto Residencial de Energia Sustentável para Dubai Expo 2020, Emirados Árabes Unidos

Na exposição de 2020 em Dubai, vários projetos apresentaram casas com energia sustentável usando energia renovável e sistemas DC para toda a casa. Estes projetos visam melhorar a eficiência energética através de soluções energéticas inovadoras.

Projeto Experimental de Microrrede DC do Japão

No Japão, alguns projetos experimentais de microrredes começaram a adotar sistemas DC para toda a casa. Esses sistemas são alimentados por energia solar e eólica, ao mesmo tempo que implementam energia CC para eletrodomésticos e equipamentos domésticos.

A Casa do Centro de Energia

O projeto, uma colaboração entre a London South Bank University e o Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, visa criar uma casa com energia zero. A casa utiliza energia CC, combinada com sistemas solares fotovoltaicos e de armazenamento de energia, para um uso eficiente da energia.

RASSOCIAÇÕES DA INDÚSTRIA ELEVANTES

A tecnologia de inteligência de toda a casa já foi apresentada a você antes. Na verdade, a tecnologia é apoiada por algumas associações industriais. A Charging Head Network contou com associações relevantes na indústria. Aqui apresentaremos a você as associações relacionadas ao DC para toda a casa.

COBRAR 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), o nome chinês é “Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association”. A Associação da Indústria de Carregamento Rápido de Terminal de Guangdong (conhecida como Associação da Indústria de Carregamento Rápido de Terminal) foi criada em 2021. A tecnologia de carregamento rápido de terminal é uma capacidade chave que impulsiona a aplicação em larga escala da nova geração da indústria de informação eletrônica (incluindo 5G e inteligência artificial ). Sob a tendência de desenvolvimento global de neutralidade de carbono, o carregamento rápido do terminal ajuda a reduzir o desperdício eletrônico e o desperdício de energia e a alcançar a proteção ambiental verde. e o desenvolvimento sustentável da indústria, trazendo uma experiência de carregamento mais segura e confiável para centenas de milhões de consumidores.

A fim de acelerar a padronização e industrialização da tecnologia de carregamento rápido de terminais, a Academia de Tecnologia da Informação e Comunicação, Huawei, OPPO, vivo e Xiaomi assumiram a liderança no lançamento de um esforço conjunto com todas as partes na cadeia da indústria de carregamento rápido de terminais, como máquinas completas internas, chips, instrumentos, carregadores e acessórios. Os preparativos começarão no início de 2021. O estabelecimento da associação ajudará a construir uma comunidade de interesses na cadeia industrial, criará uma base industrial para design de carregamento rápido de terminais, pesquisa e desenvolvimento, fabricação, testes e certificação, impulsionará o desenvolvimento de núcleos componentes eletrônicos, chips gerais de alta qualidade, materiais básicos essenciais e outros campos, e se esforçam para construir terminais de classe mundial. Clusters industriais inovadores de Kuaihong são de importância vital.

A FCA promove principalmente o padrão UFCS. O nome completo do UFCS é Universal Fast Charging Specification e seu nome chinês é Fusion Fast Charging Standard. É uma nova geração de carregamento rápido integrado liderada pela Academia de Tecnologia da Informação e Comunicação, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi e esforços conjuntos de muitas empresas de terminais, chips e parceiros da indústria, como Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology e Eletrônica Angbao. protocolo. O acordo visa formular padrões integrados de carregamento rápido para terminais móveis, resolver o problema de incompatibilidade do carregamento rápido mútuo e criar um ambiente de carregamento rápido, seguro e compatível para os utilizadores finais.

Atualmente, o UFCS realizou a segunda conferência de teste do UFCS, na qual o “Pré-teste da função de conformidade da empresa membro” e o “Teste de compatibilidade do fabricante do terminal” foram concluídos. Através de testes e intercâmbios resumidos, combinamos simultaneamente teoria e prática, com o objetivo de quebrar a situação de incompatibilidade de carregamento rápido, promover conjuntamente o desenvolvimento saudável do carregamento rápido de terminais e trabalhar com muitos fornecedores e prestadores de serviços de alta qualidade na cadeia da indústria para em conjunto promover padrões de tecnologia de carregamento rápido. O progresso da industrialização da UFCS.

USB-IF

Em 1994, a organização internacional de padronização iniciada pela Intel e pela Microsoft, conhecida como “USB-IF” (nome completo: USB Implementers Forum), é uma empresa sem fins lucrativos fundada por um grupo de empresas que desenvolveu a especificação Universal Serial Bus. O USB-IF foi criado para fornecer uma organização e fórum de suporte para o desenvolvimento e adoção da tecnologia Universal Serial Bus. O fórum promove o desenvolvimento de periféricos (dispositivos) USB compatíveis de alta qualidade e promove os benefícios do USB e a qualidade dos produtos que passam nos testes de conformidade.não.

A tecnologia lançada pela USB-IF USB possui atualmente múltiplas versões de especificações técnicas. A versão mais recente da especificação técnica é USB4 2.0. A taxa máxima deste padrão técnico foi aumentada para 80 Gbps. Ele adota uma nova arquitetura de dados, padrão de carregamento rápido USB PD, interface USB tipo C e padrões de cabo também serão atualizados simultaneamente.

WPC

O nome completo do WPC é Wireless Power Consortium e seu nome chinês é “Wireless Power Consortium”. Foi fundada em 17 de dezembro de 2008. É a primeira organização de padronização do mundo a promover a tecnologia de carregamento sem fio. Em maio de 2023, o WPC tinha um total de 315 membros. Os membros da aliança cooperam com um objetivo comum: alcançar a compatibilidade total de todos os carregadores e fontes de energia sem fio em todo o mundo. Para este fim, eles formularam muitas especificações para a tecnologia de carregamento rápido sem fio.

À medida que a tecnologia de carregamento sem fio continua a evoluir, seu escopo de aplicação se expandiu de dispositivos portáteis de consumo para muitas novas áreas, como laptops, tablets, drones, robôs, Internet de Veículos e cozinhas sem fio inteligentes. A WPC desenvolveu e manteve uma série de padrões para uma variedade de aplicações de carregamento sem fio, incluindo:

Padrão Qi para smartphones e outros dispositivos móveis portáteis.

O padrão de cozinha sem fio Ki, para eletrodomésticos, suporta potência de carregamento de até 2.200 W.

O padrão de Veículo Elétrico Leve (LEV) torna mais rápido, seguro, inteligente e conveniente o carregamento sem fio de veículos elétricos leves, como bicicletas elétricas e scooters, em casa e em trânsito.

Padrão de carregamento sem fio industrial para transmissão de energia sem fio segura e conveniente para carregar robôs, AGVs, drones e outras máquinas de automação industrial.

Existem agora mais de 9.000 produtos de carregamento sem fio com certificação Qi no mercado. A WPC verifica a segurança, interoperabilidade e adequação dos produtos através de sua rede de laboratórios de testes independentes e autorizados em todo o mundo.

COMUNICAÇÃO

CSA

A Connectivity Standards Alliance (CSA) é uma organização que desenvolve, certifica e promove padrões de casa inteligente. Seu antecessor é a Zigbee Alliance, fundada em 2002. Em outubro de 2022, o número de empresas membros da aliança chegará a mais de 200.

A CSA fornece padrões, ferramentas e certificações para inovadores em IoT para tornar a Internet das Coisas mais acessível, segura e utilizável1. A organização se dedica a definir e aumentar a conscientização do setor e o desenvolvimento geral das melhores práticas de segurança para computação em nuvem e tecnologias digitais de próxima geração. A CSA-IoT reúne as principais empresas do mundo para criar e promover padrões abertos comuns, como Matter, Zigbee, IP, etc., bem como padrões em áreas como segurança de produtos, privacidade de dados, controle de acesso inteligente e muito mais.

Zigbee é um padrão de conexão IoT lançado pela CSA Alliance. É um protocolo de comunicação sem fio projetado para aplicações de Rede de Sensores Sem Fio (WSN) e Internet das Coisas (IoT). Adota o padrão IEEE 802.15.4, opera na faixa de frequência de 2,4 GHz e tem como foco baixo consumo de energia, baixa complexidade e comunicação de curto alcance. Promovido pela CSA Alliance, o protocolo tem sido amplamente utilizado em casas inteligentes, automação industrial, saúde e outras áreas.

Um dos objetivos de design do Zigbee é oferecer suporte à comunicação confiável entre um grande número de dispositivos, mantendo baixos níveis de consumo de energia. É adequado para dispositivos que precisam funcionar por muito tempo e dependem de energia da bateria, como nós sensores. O protocolo possui diversas topologias, incluindo estrela, malha e árvore de cluster, tornando-o adaptável a redes de diferentes tamanhos e necessidades.

Os dispositivos Zigbee podem formar redes auto-organizadas automaticamente, são flexíveis e adaptáveis ​​e podem se adaptar dinamicamente às mudanças na topologia da rede, como a adição ou remoção de dispositivos. Isso torna o Zigbee mais fácil de implantar e manter em aplicações práticas. No geral, o Zigbee, como protocolo de comunicação sem fio de padrão aberto, fornece uma solução confiável para conectar e controlar vários dispositivos IoT.

SIG Bluetooth

Em 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel planejaram estabelecer uma associação industrial. Esta organização era a “Bluetooth Technology Alliance”, conhecida como “Bluetooth SIG”. Eles desenvolveram em conjunto uma tecnologia de conexão sem fio de curto alcance. A equipe de desenvolvimento esperava que esta tecnologia de comunicação sem fio pudesse coordenar e unificar o trabalho em diferentes campos industriais, como o Bluetooth King. Portanto, essa tecnologia foi batizada de Bluetooth.

Bluetooth (tecnologia Bluetooth) é um padrão de comunicação sem fio de curto alcance e baixo consumo de energia, adequado para várias conexões de dispositivos e transmissão de dados, com emparelhamento simples, conexão multiponto e recursos básicos de segurança.

Bluetooth (tecnologia Bluetooth) pode fornecer conexões sem fio para dispositivos domésticos e é uma parte importante da tecnologia de comunicação sem fio.

ASSOCIAÇÃO SPARKLINK

Em 22 de setembro de 2020, a Associação Sparklink foi oficialmente estabelecida. A Spark Alliance é uma aliança industrial comprometida com a globalização. Seu objetivo é promover a inovação e a ecologia industrial da nova geração de tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance SparkLink, e realizar aplicações em novos cenários em rápido desenvolvimento, como carros inteligentes, casas inteligentes, terminais inteligentes e fabricação inteligente, e atender às necessidades de requisitos extremos de desempenho. Atualmente, a associação conta com mais de 140 associados.

A tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance promovida pela Sparklink Association é chamada SparkLink e seu nome chinês é Star Flash. As características técnicas são latência ultrabaixa e confiabilidade ultraalta. Contando com estrutura de quadro ultracurta, codec Polar e mecanismo de retransmissão HARQ. SparkLink pode atingir uma latência de 20,833 microssegundos e uma confiabilidade de 99,999%.

WI-FEU ALIANÇA

A Wi-Fi Alliance é uma organização internacional composta por diversas empresas de tecnologia que está comprometida em promover e promover o desenvolvimento, a inovação e a padronização da tecnologia de redes sem fio. A organização foi fundada em 1999. O seu principal objetivo é garantir que os dispositivos Wi-Fi produzidos por diferentes fabricantes sejam compatíveis entre si, promovendo assim a popularidade e a utilização das redes sem fios.

A tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) é uma tecnologia promovida principalmente pela Wi-Fi Alliance. Como tecnologia de LAN sem fio, é usada para transmissão de dados e comunicação entre dispositivos eletrônicos por meio de sinais sem fio. Ele permite que dispositivos (como computadores, smartphones, tablets, dispositivos domésticos inteligentes, etc.) troquem dados dentro de um alcance limitado sem a necessidade de uma conexão física.

A tecnologia Wi-Fi usa ondas de rádio para estabelecer conexões entre dispositivos. Essa natureza sem fio elimina a necessidade de conexões físicas, permitindo que os dispositivos se movam livremente dentro de um alcance, mantendo a conectividade da rede. A tecnologia Wi-Fi usa diferentes bandas de frequência para transmitir dados. As bandas de frequência mais comumente usadas incluem 2,4 GHz e 5 GHz. Essas bandas de frequência são divididas em vários canais nos quais os dispositivos podem se comunicar.

A velocidade da tecnologia Wi-Fi depende do padrão e da banda de frequência. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, a velocidade do Wi-Fi aumentou gradualmente das primeiras centenas de Kbps (kilobits por segundo) até os atuais vários Gbps (gigabits por segundo). Diferentes padrões Wi-Fi (como 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) suportam diferentes taxas máximas de transmissão. Além disso, as transmissões de dados são protegidas por criptografia e protocolos de segurança. Entre eles, WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) e WPA3 são padrões de criptografia comuns usados ​​para proteger redes Wi-Fi contra acesso não autorizado e roubo de dados.

SCÓDIGOS DE TANDARDIZAÇÃO E CONSTRUÇÃO

Um grande obstáculo no desenvolvimento de sistemas DC para toda a casa é a falta de padrões e códigos de construção globalmente consistentes. Os sistemas elétricos de edifícios tradicionais normalmente funcionam em corrente alternada, portanto, os sistemas CC para toda a casa exigem um novo conjunto de padrões de projeto, instalação e operação.

A falta de padronização pode levar à incompatibilidade entre diferentes sistemas, aumentar a complexidade da seleção e substituição de equipamentos e também pode dificultar a escala e a popularização do mercado. A falta de adaptabilidade aos códigos de construção também é um desafio, uma vez que a indústria da construção se baseia frequentemente em projetos tradicionais de AC. Portanto, a introdução de um sistema DC para toda a casa pode exigir ajustes e redefinição dos códigos de construção, o que exigirá tempo e um esforço concertado.

ECUSTOS CONÔMICOS E TROCA DE TECNOLOGIA

A implantação de um sistema DC para toda a casa pode envolver custos iniciais mais elevados, incluindo equipamentos DC mais avançados, sistemas de armazenamento de energia em baterias e aparelhos adaptados a DC. Estes custos adicionais podem ser uma das razões pelas quais muitos consumidores e promotores de edifícios hesitam em adoptar sistemas DC para toda a casa.

Além disso, os equipamentos e infraestruturas tradicionais de CA estão tão maduros e difundidos que a mudança para um sistema CC para toda a casa requer uma conversão tecnológica em grande escala, que envolve redesenhar o layout elétrico, substituir equipamentos e treinar pessoal. Esta mudança poderia impor custos adicionais de investimento e mão-de-obra nos edifícios e infra-estruturas existentes, limitando a taxa a que os sistemas DC para toda a casa podem ser implementados.

DCOMPATIBILIDADE DE EVICE E ACESSO AO MERCADO

Os sistemas DC para toda a casa precisam obter compatibilidade com mais dispositivos no mercado para garantir que vários aparelhos, iluminação e outros dispositivos na casa possam funcionar sem problemas. Atualmente, muitos dispositivos no mercado ainda são baseados em CA, e a promoção de sistemas CC para toda a casa exige cooperação com fabricantes e fornecedores para promover a entrada no mercado de mais dispositivos compatíveis com CC.

É também necessário trabalhar com os fornecedores de energia e as redes eléctricas para garantir a integração efectiva das energias renováveis ​​e a interligação com as redes tradicionais. Questões de compatibilidade de equipamentos e acesso ao mercado podem afetar a aplicação generalizada de sistemas DC para toda a casa, exigindo mais consenso e cooperação na cadeia industrial.

SMARTE E SUSTENTÁVEL

Uma das futuras direções de desenvolvimento de sistemas DC para toda a casa é colocar maior ênfase na inteligência e na sustentabilidade. Ao integrar sistemas de controle inteligentes, os sistemas CC para toda a casa podem monitorar e gerenciar com mais precisão o uso de energia, permitindo estratégias personalizadas de gerenciamento de energia. Isto significa que o sistema pode ajustar-se dinamicamente à procura das famílias, aos preços da electricidade e à disponibilidade de energia renovável para maximizar a eficiência energética e reduzir os custos de energia.

Ao mesmo tempo, a direção do desenvolvimento sustentável dos sistemas DC para toda a casa envolve a integração de fontes de energia renováveis ​​mais amplas, incluindo energia solar, energia eólica, etc., bem como tecnologias de armazenamento de energia mais eficientes. Isto ajudará a construir um sistema de energia doméstico mais ecológico, inteligente e sustentável e a promover o desenvolvimento futuro de sistemas DC para toda a casa.

STANDARDIZAÇÃO E COOPERAÇÃO INDUSTRIAL

A fim de promover uma aplicação mais ampla de sistemas DC para toda a casa, outra direção de desenvolvimento é fortalecer a padronização e a cooperação industrial. O estabelecimento de padrões e especificações globalmente unificados pode reduzir os custos de projeto e implementação de sistemas, melhorar a compatibilidade dos equipamentos e, assim, promover a expansão do mercado.

Além disso, a cooperação industrial é também um factor chave na promoção do desenvolvimento de sistemas DC para toda a casa. Os participantes em todos os aspectos, incluindo construtores, engenheiros eléctricos, fabricantes de equipamentos e fornecedores de energia, precisam de trabalhar em conjunto para formar um ecossistema industrial de cadeia completa. Isso ajuda a resolver a compatibilidade de dispositivos, melhorar a estabilidade do sistema e impulsionar a inovação tecnológica. Através da normalização e da cooperação industrial, espera-se que os sistemas DC para toda a casa sejam integrados de forma mais suave nos edifícios e sistemas de energia convencionais e alcancem aplicações mais amplas.

SRESUMO

Whole-house DC é um sistema emergente de distribuição de energia que, ao contrário dos sistemas AC tradicionais, aplica energia DC a todo o edifício, cobrindo tudo, desde iluminação até equipamentos eletrônicos. Os sistemas DC para toda a casa oferecem algumas vantagens únicas em relação aos sistemas tradicionais em termos de eficiência energética, integração de energia renovável e compatibilidade de equipamentos. Primeiro, ao reduzir as etapas envolvidas na conversão de energia, os sistemas DC para toda a casa podem melhorar a eficiência energética e reduzir o desperdício de energia. Em segundo lugar, a energia CC é mais fácil de integrar com equipamentos de energia renovável, como painéis solares, proporcionando uma solução energética mais sustentável para os edifícios. Além disso, para muitos dispositivos DC, a adoção de um sistema DC para toda a casa pode reduzir as perdas de conversão de energia e aumentar o desempenho e a vida útil do equipamento.

As áreas de aplicação dos sistemas DC para toda a casa cobrem muitos campos, incluindo edifícios residenciais, edifícios comerciais, aplicações industriais, sistemas de energia renovável, transporte elétrico, etc. Em edifícios residenciais, os sistemas DC para toda a casa podem ser usados ​​para alimentar com eficiência iluminação e eletrodomésticos , melhorando a eficiência energética doméstica. Em edifícios comerciais, o fornecimento de energia CC para equipamentos de escritório e sistemas de iluminação ajuda a reduzir o consumo de energia. No setor industrial, os sistemas DC para toda a casa podem melhorar a eficiência energética dos equipamentos da linha de produção. Entre os sistemas de energia renovável, os sistemas DC para toda a casa são mais fáceis de integrar com equipamentos como energia solar e eólica. No campo do transporte elétrico, os sistemas de distribuição de energia DC podem ser usados ​​para carregar veículos elétricos para melhorar a eficiência do carregamento. A expansão contínua destas áreas de aplicação indica que os sistemas DC para toda a casa se tornarão uma opção viável e eficiente em sistemas prediais e elétricos no futuro.

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