PREFÁCIO
A humanidade percorreu um longo caminho desde a descoberta da eletricidade até seu uso generalizado como "eletricidade" e "energia elétrica". Um dos exemplos mais marcantes é a "disputa pela rota" entre corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC). Os protagonistas são dois gênios contemporâneos, Edison e Tesla. No entanto, o interessante é que, da perspectiva dos novos seres humanos no século XXI, esse "debate" não está totalmente vencido nem perdido.

Embora atualmente tudo, desde fontes de geração de energia até sistemas de transporte elétrico, funcione basicamente com corrente alternada, a corrente contínua está presente em muitos eletrodomésticos e equipamentos. Em particular, a solução de sistema de energia "CC para toda a casa", que tem conquistado a preferência de muitos nos últimos anos, combina tecnologia de engenharia da IoT (Internet das Coisas) e inteligência artificial para oferecer uma garantia sólida para uma "vida doméstica inteligente". Acompanhe a Charging Head Network abaixo para saber mais sobre o que é CC para toda a casa.

INTRODUÇÃO AO CONTEXTO

A 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 em um contexto em que as deficiências dos sistemas de corrente alternada (CA) tradicionais se tornaram cada vez mais evidentes e o conceito de baixo carbono e proteção ambiental tem recebido crescente atenção.

SISTEMA DE AR ​​CONDICIONADO 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 mudanças no fluxo de corrente causadas pela interação de campos elétricos e magnéticos. A seguir, as principais etapas de funcionamento de um sistema de corrente alternada:

GeradorO ponto de partida de um sistema de energia é o gerador. Um gerador é um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica. O princípio básico é gerar força eletromotriz induzida pela passagem de fios por um campo magnético rotativo. Em sistemas de energia CA, geralmente são utilizados geradores síncronos, cujos rotores são acionados por energia mecânica (como água, gás, vapor, etc.) para gerar um campo magnético rotativo.

Geração de corrente alternadaO 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 das normas do sistema elétrico em diferentes regiões.

Transformador elevador: A corrente alternada passa por transformadores em 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 por longas distâncias porque reduz a perda de energia causada pela resistência.

Transmissão e distribuiçãoA corrente alternada de alta tensão é transmitida para diversos locais através de linhas de transmissão e, em seguida, reduzida por transformadores para atender às necessidades de diferentes usos. Esses sistemas de transmissão e distribuição permitem a transferência e utilização eficientes de energia elétrica entre diferentes usos e locais.

Aplicações da energia CANa extremidade do consumidor final, a energia CA é fornecida para residências, empresas e instalações industriais. Nesses locais, a corrente alternada é usada para alimentar uma variedade de equipamentos, incluindo iluminação, aquecedores elétricos, motores elétricos, equipamentos eletrônicos e muito mais.

De modo geral, os sistemas de energia CA tornaram-se predominantes 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 nos sistemas de energia CA tornou-se crítico. O desenvolvimento dos sistemas de energia levou ao desenvolvimento sucessivo de muitos dispositivos de potência, como retificadores (que convertem energia CA em energia CC) e inversores (que convertem energia CC em energia CA). A tecnologia de controle das válvulas conversoras também atingiu um estágio bastante avançado, e a velocidade de corte da energia CC não é inferior à dos disjuntores CA.

Isso faz com que muitas deficiências do sistema de corrente contínua (CC) desapareçam gradualmente, e a base técnica para a CC em toda a casa esteja estabelecida.

EConceito ecologicamente correto 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 os sistemas de corrente contínua (CC) para toda a casa são mais compatíveis com sistemas de energia renovável, eles apresentam vantagens notáveis ​​em termos de conservação de energia e redução de emissões. Por isso, estão despertando cada vez mais interesse.

Além disso, o sistema CC permite economizar muitos componentes e materiais devido à sua estrutura de circuito "direto para direto", sendo também muito consistente com o conceito de "baixo carbono e ecologicamente correto".

CONCEITO DE INTELIGÊNCIA PARA TODA A CASA

A base para a aplicação de sistemas de climatização em toda a casa é a aplicação e promoção da inteligência integrada da residência. Em outras palavras, a aplicação de sistemas de climatização em ambientes internos baseia-se fundamentalmente na inteligência, sendo um meio importante para potencializar a "inteligência integrada da casa".

Casa inteligente refere-se à conexão de diversos dispositivos, eletrodomésticos e sistemas domésticos por meio de tecnologia avançada e sistemas inteligentes para alcançar controle centralizado, automação e monitoramento remoto, melhorando assim a conveniência, o conforto e a praticidade 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 da privacidade, além de atualizações e manutenção de software. Esses aspectos são discutidos em detalhes a seguir.

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. 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 a movimentação humana e o 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, melhorando a segurança da casa.

Dispositivo inteligente

Diversos dispositivos inteligentes formam o núcleo de um sistema inteligente para toda a casa. Iluminação inteligente, eletrodomésticos, fechaduras de portas 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 e Zigbee), permitindo que os usuários controlem e monitorem os dispositivos domésticos pela internet a qualquer hora e em qualquer lugar.

Telecomunicação

Os dispositivos do sistema inteligente para toda a casa estão conectados pela internet, formando um ecossistema inteligente. A tecnologia de comunicação em rede garante que os dispositivos funcionem perfeitamente em conjunto, proporcionando a conveniência do controle remoto. Por meio de serviços em nuvem, os usuários podem acessar remotamente os sistemas domésticos para monitorar e controlar o status dos dispositivos.

Algoritmos inteligentes e sistemas de controle

Utilizando inteligência artificial e algoritmos de aprendizado de máquina, o sistema inteligente para toda a casa consegue 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 estado de funcionamento dos dispositivos e realize tomadas de decisão e controle inteligentes. A configuração de tarefas agendadas e condições de ativação permite que o sistema execute tarefas automaticamente em situações específicas, aumentando o nível de automação do sistema.

Interface do usuário

Para permitir que os usuários operem o sistema inteligente de automação residencial com mais facilidade, são oferecidas diversas interfaces, incluindo aplicativos para dispositivos móveis, tablets e computadores. Por meio dessas interfaces, os usuários podem controlar e monitorar os dispositivos domésticos remotamente com praticidade. Além disso, o controle por voz permite que os usuários controlem os dispositivos inteligentes por meio de comandos de voz, utilizando aplicativos de assistentes de voz.

VANTAGENS DE UM SISTEMA DC PARA TODA A CASA

A instalação de sistemas de corrente contínua (CC) em residências apresenta muitas vantagens, que podem ser resumidas em três aspectos: alta eficiência na transmissão de energia, alta integração de energias renováveis ​​e alta compatibilidade de equipamentos.

EFICIÊNCIA

Primeiramente, em circuitos internos, os equipamentos elétricos utilizados geralmente operam com baixa tensão, e a energia CC não requer transformações frequentes de tensão. Reduzir o uso de transformadores pode diminuir efetivamente as perdas de energia.

Em segundo lugar, a perda em fios e condutores durante a transmissão de energia CC é relativamente pequena. Como a perda por resistência em CC não varia com a direção da corrente, ela pode ser controlada e reduzida de forma mais eficaz. Isso permite que a energia CC apresente maior eficiência energética em alguns cenários específicos, como transmissão de energia em curtas distâncias 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 de corrente contínua. Conversores eletrônicos eficientes podem reduzir as perdas na conversão de energia e melhorar ainda mais a eficiência energética geral dos sistemas de energia de corrente contínua.

INTEGRAÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL

No sistema inteligente para toda a casa, a energia renovável também será introduzida e convertida em energia elétrica. Isso não só implementa o conceito de proteção ambiental, como também aproveita ao máximo a estrutura e o espaço da casa para garantir o fornecimento de energia. Em contrapartida, os sistemas de corrente contínua (CC) são mais fáceis de integrar com fontes de energia renováveis, como a energia solar e a eólica.

COMPATIBILIDADE DO DISPOSITIVO

O sistema de corrente contínua (CC) apresenta melhor compatibilidade com equipamentos elétricos internos. Atualmente, muitos equipamentos, como lâmpadas LED, condicionadores de ar, etc., são acionados por CC. Isso significa que os sistemas de energia CC facilitam o controle e o gerenciamento inteligentes. Por meio de tecnologia eletrônica avançada, o funcionamento dos equipamentos CC pode ser controlado com maior precisão e o gerenciamento inteligente de energia pode ser alcançado.

ÁREAS DE APLICAÇÃO

As inúmeras vantagens do sistema de corrente contínua (CC) mencionadas anteriormente só podem ser plenamente refletidas em alguns campos específicos. Esses campos incluem os ambientes internos, razão pela qual a CC para toda a casa se destaca nos espaços internos atuais.

EDIFÍCIO RESIDENCIAL

Em edifícios residenciais, sistemas CC para toda a casa podem fornecer energia eficiente para diversos equipamentos elétricos. Sistemas de iluminação representam uma área de aplicação significativa. Sistemas de iluminação LED alimentados por CC podem reduzir as perdas na conversão de energia e melhorar a eficiência energética.

Além disso, a energia CC também pode ser usada para alimentar aparelhos eletrônicos domésticos, como computadores, carregadores de celular, etc. Esses aparelhos em si 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 CC para todo o edifício. O fornecimento de energia 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 com maior eficiência, melhorando assim a eficiência energética geral dos edifícios comerciais.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

No setor industrial, sistemas CC 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. Isso é particularmente evidente no uso de ferramentas elétricas e equipamentos de oficina.

SISTEMAS DE CARREGAMENTO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS

No setor de transportes, os sistemas de energia CC podem ser usados ​​para carregar veículos elétricos, melhorando a eficiência do carregamento. Além disso, sistemas CC para toda a casa também podem ser integrados a sistemas de armazenamento de energia em baterias, oferecendo às residências soluções eficientes de armazenamento de energia e aumentando ainda mais a eficiência energética.

TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÕES

Na área de tecnologia da informação e comunicações, os centros de dados e as estações base de comunicação são cenários de aplicação ideais para sistemas de alimentação CC (corrente contínua) integrados. Como muitos dispositivos e servidores em centros de dados utilizam energia CC, os sistemas de alimentação CC ajudam a melhorar o desempenho de todo o centro de dados. Da mesma forma, as estações base de comunicação e seus equipamentos também podem utilizar energia CC para melhorar a eficiência energética do sistema e reduzir a dependência de sistemas de energia tradicionais.

COMPONENTES DO SISTEMA CC PARA TODA A CASA

Então, como é construído um sistema CC para toda a casa? Em resumo, o sistema CC para toda a casa pode ser dividido em quatro partes: fonte de geração de energia CC, sistema de armazenamento de energia auxiliar, sistema de distribuição de energia CC e equipamentos elétricos auxiliares.

DC FONTE DE ENERGIA

Em um sistema de corrente contínua (CC), o ponto de partida é a fonte de alimentação CC. Ao contrário do sistema de corrente alternada (CA) tradicional, a fonte de alimentação CC para toda a casa geralmente não depende completamente do inversor para converter a energia CA em energia CC, mas utiliza energia renovável externa como fonte de energia única ou primária.

Por exemplo, uma camada de painéis solares pode ser instalada na parede externa do edifício. A luz será convertida em energia CC pelos painéis e, em seguida, armazenada no sistema de distribuição de energia CC ou transmitida diretamente para o equipamento terminal. Também é possível instalar uma pequena turbina eólica na parede externa do edifício ou em um cômodo, convertendo a energia gerada em corrente contínua. A energia eólica e a energia solar são atualmente as fontes de energia CC mais comuns. Outras fontes podem surgir no futuro, mas todas exigem conversores para a conversão em energia CC.

DC SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

De modo geral, a energia CC gerada por fontes de alimentação CC não será transmitida diretamente para o equipamento final, mas sim armazenada no sistema de armazenamento de energia CC. Quando o equipamento precisar de eletricidade, a corrente será liberada do sistema de armazenamento de energia CC, fornecendo energia para o ambiente interno.

O sistema de armazenamento de energia CC funciona como um reservatório, recebendo a energia elétrica convertida da fonte de alimentação CC e fornecendo-a continuamente aos equipamentos terminais. Vale ressaltar que, como a transmissão CC ocorre entre a fonte de alimentação CC e o sistema de armazenamento de energia CC, é possível reduzir o uso de inversores e outros dispositivos, o que não só diminui o custo do projeto do circuito, como também melhora a estabilidade do sistema.

Portanto, o sistema de armazenamento de energia CC para toda a casa está mais próximo do módulo de carregamento CC de veículos de novas energias do que o tradicional “sistema solar acoplado em CC”.

Como mostra a figura acima, o sistema solar tradicional com acoplamento CC precisa transmitir corrente para a rede elétrica, portanto, possui módulos inversores solares adicionais. Já o sistema solar com acoplamento CC para toda a casa não requer inversores, transformadores elevadores ou outros dispositivos, apresentando alta eficiência e economia de energia.

DC SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA

O coração de um sistema CC para toda a casa é o sistema de distribuição CC, que desempenha um papel crucial em uma residência, edifício ou outra instalação. Este sistema é responsável por distribuir energia da fonte para vários dispositivos terminais, garantindo o fornecimento de energia para todas as partes da casa.

EFEITO

Distribuição de energia: O sistema de distribuição de energia CC é responsável por distribuir a energia elétrica proveniente de fontes de energia (como painéis solares, sistemas de armazenamento de energia, etc.) para diversos equipamentos elétricos na residência, incluindo iluminação, eletrodomésticos, equipamentos eletrônicos, etc.

Melhorar a eficiência energética: Através da distribuição de energia em corrente contínua (CC), as perdas na conversão de energia podem ser reduzidas, melhorando assim a eficiência energética de todo o sistema. Especialmente quando integrado com equipamentos de CC e fontes de energia renováveis, a energia elétrica pode ser utilizada de forma mais eficiente.

Compatível com dispositivos CC: Uma das chaves para um sistema CC para toda a casa é suportar a alimentação de dispositivos CC, evitando a perda de energia na conversão de CA para CC.

CONSTITUIR

Painel de Distribuição CC: O painel de distribuição CC é um dispositivo essencial que distribui a energia proveniente de painéis solares e sistemas de armazenamento de energia para diversos circuitos e aparelhos da residência. Ele inclui componentes como disjuntores CC e estabilizadores de tensão para garantir uma distribuição estável e confiável de energia elétrica.

Sistema de controle inteligente: Para alcançar o gerenciamento e controle inteligentes de energia, os sistemas CC residenciais geralmente são equipados com sistemas de controle inteligentes. Isso pode incluir recursos como monitoramento de energia, controle remoto e configuração automatizada de cenários para melhorar o desempenho geral do sistema.

Tomadas e interruptores CC: Para serem compatíveis com equipamentos de corrente contínua (CC), as tomadas e os interruptores da sua casa precisam ser projetados com conexões CC. Essas tomadas e interruptores podem ser usados ​​com equipamentos alimentados por CC, garantindo segurança e praticidade.

DC EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

Existem tantos equipamentos elétricos de corrente contínua (CC) para uso interno que é impossível listá-los todos aqui, mas podemos apenas classificá-los de forma geral. Antes disso, precisamos entender quais tipos de equipamentos requerem corrente alternada (CA) e quais requerem corrente contínua (CC). De modo geral, eletrodomésticos de alta potência exigem tensões mais elevadas e são equipados com motores de alta carga. Esses eletrodomésticos são alimentados por corrente alternada, como geladeiras, condicionadores de ar antigos, máquinas de lavar roupa, coifas, 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, utilizando alimentação CC, como televisores, computadores e gravadores de fita.

É claro que a distinção acima não é muito abrangente. Atualmente, muitos aparelhos de alta potência também podem ser alimentados por corrente contínua (CC). Por exemplo, já existem condicionadores de ar com frequência variável em CC, que utilizam motores CC com melhor desempenho silencioso e maior economia de energia. De modo geral, a classificação de um equipamento elétrico como sendo de corrente alternada (CA) ou CC depende da sua estrutura interna.

PCASO PRÁTICO DE CC PARA TODA A CASA

Aqui estão alguns exemplos de sistemas de corrente contínua (CC) para toda a casa ao redor do mundo. Observa-se que esses casos são basicamente soluções de baixo carbono e ecologicamente corretas, o que demonstra que a principal motivação para o uso de sistemas de CC em toda a casa ainda é o conceito de proteção ambiental, e que os sistemas inteligentes de CC ainda têm um longo caminho a percorrer.

A Casa de Emissão Zero na Suécia

Projeto de Edifícios de Nova Energia na Zona de Demonstração de Zhongguancun

O Projeto de Edifícios de Nova Energia de Zhongguancun é um projeto demonstrativo promovido pelo Governo do Distrito de Chaoyang, em Pequim, China, com o objetivo de incentivar construções sustentáveis ​​e o uso de energia renovável. Neste projeto, alguns edifícios adotam sistemas de corrente contínua (CC) para toda a residência, que são combinados com painéis solares e sistemas de armazenamento de energia para viabilizar o fornecimento de energia em CC. Essa iniciativa visa reduzir o impacto ambiental da construção e melhorar a eficiência energética por meio da integração de novas fontes de energia e do fornecimento de energia em CC.

Projeto residencial de energia sustentável para a Expo Dubai 2020, Emirados Árabes Unidos

Na Expo 2020 em Dubai, diversos projetos apresentaram residências com energia sustentável, utilizando energias renováveis ​​e sistemas de corrente contínua (CC) para toda a casa. Esses projetos visam aprimorar a eficiência energética por meio de soluções inovadoras.

Projeto Experimental de Microrredes CC do Japão

No Japão, alguns projetos experimentais de microrredes começaram a adotar sistemas de corrente contínua (CC) para toda a residência. Esses sistemas são alimentados por energia solar e eólica, além de fornecerem energia CC para eletrodomésticos e equipamentos dentro da casa.

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 consumo energético zero. A casa utiliza energia de corrente contínua (CC), combinada com sistemas fotovoltaicos solares e de armazenamento de energia, para um uso eficiente da energia.

RASSOCIAÇÕES DA INDÚSTRIA ELEVANT

A tecnologia de inteligência residencial completa já foi apresentada a você anteriormente. De fato, essa tecnologia conta com o apoio de algumas associações do setor. A Charging Head Network reúne associações relevantes do setor. Aqui, apresentaremos a você as associações relacionadas à tecnologia de automação residencial completa.

COBRAR 

FCA

A FCA (Fast Charging Alliance), cujo nome em chinês é “Associação da Indústria de Carregamento Rápido de Terminais de Guangdong”, foi fundada em 2021. A tecnologia de carregamento rápido de terminais é uma capacidade fundamental para impulsionar a aplicação em larga escala da nova geração da indústria de informação eletrônica (incluindo 5G e inteligência artificial). Em consonância com a tendência global de neutralidade de carbono, o carregamento rápido de terminais contribui para a redução do lixo eletrônico e do desperdício de energia, promovendo a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável do setor, além de proporcionar uma experiência de carregamento mais segura e confiável para centenas de milhões de consumidores.

Para acelerar a padronização e a industrialização da tecnologia de carregamento rápido de dispositivos móveis, a Academia de Tecnologia da Informação e Comunicação, a Huawei, a OPPO, a vivo e a Xiaomi lideraram o lançamento de uma iniciativa conjunta com todos os participantes da cadeia produtiva de carregamento rápido de dispositivos móveis, incluindo fabricantes de máquinas completas, 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 produtiva, criar uma base industrial para o projeto, pesquisa e desenvolvimento, fabricação, teste e certificação de carregamento rápido de dispositivos móveis, impulsionar o desenvolvimento de componentes eletrônicos essenciais, chips de última geração, materiais básicos importantes e outras áreas, e contribuir para a construção de clusters industriais inovadores de classe mundial para dispositivos móveis.

A FCA promove principalmente o padrão UFCS. O nome completo de UFCS é Universal Fast Charging Specification, e seu nome em chinês é Fusion Fast Charging Standard. Trata-se de uma nova geração de carregamento rápido integrado, liderada pela Academia de Tecnologia da Informação e Comunicação, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi e com o esforço conjunto de diversas empresas de terminais, chips e parceiros da indústria, como Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology e Angbao Electronics. O protocolo visa formular padrões integrados de carregamento rápido para dispositivos móveis, solucionar o problema de incompatibilidade entre diferentes sistemas de carregamento rápido e criar um ambiente de carregamento rápido, seguro e compatível para os usuários finais.

Atualmente, a UFCS realizou a segunda conferência de testes, na qual foram concluídos o "Pré-teste de Conformidade Funcional das Empresas Membro" e o "Teste de Compatibilidade com Fabricantes de Terminais". Por meio de testes e trocas de informações, combinamos teoria e prática, visando solucionar a incompatibilidade do carregamento rápido, promover o desenvolvimento sustentável do carregamento rápido em terminais e trabalhar com diversos fornecedores e prestadores de serviços de alta qualidade na cadeia produtiva para impulsionar os padrões da tecnologia de carregamento rápido e 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 desenvolveram a especificação do Barramento Serial Universal (USB). A USB-IF foi criada para fornecer suporte e um fórum para o desenvolvimento e a adoção da tecnologia USB. O fórum promove o desenvolvimento de periféricos (dispositivos) USB compatíveis de alta qualidade e divulga os benefícios do USB e a qualidade dos produtos que passam nos testes de conformidade.ng.

A tecnologia lançada pela USB-IF atualmente possui diversas versões de especificações técnicas para o USB. A versão mais recente é o USB4 2.0, que aumentou a taxa máxima de transferência para 80 Gbps. Além disso, adota uma nova arquitetura de dados, o padrão de carregamento rápido USB PD, e os padrões para a interface USB Type-C e cabos também serão atualizados simultaneamente.

WPC

O nome completo da WPC é Wireless Power Consortium, e seu nome em 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, a WPC contava com um total de 315 membros. Os membros da aliança cooperam com um objetivo comum: alcançar a compatibilidade total de todos os carregadores sem fio e fontes de energia sem fio do mundo. Para isso, formularam diversas especificações para a tecnologia de carregamento rápido sem fio.

Com a evolução contínua da tecnologia de carregamento sem fio, seu escopo de aplicação expandiu-se de dispositivos portáteis para o consumidor a muitas novas áreas, como laptops, tablets, drones, robôs, Internet das Coisas Veiculares e cozinhas inteligentes sem fio. A WPC desenvolveu e mantém uma série de padrões para diversas aplicações de carregamento sem fio, incluindo:

Padrão Qi para smartphones e outros dispositivos móveis portáteis.

O padrão de carregamento sem fio Ki para eletrodomésticos de cozinha suporta potência de carregamento de até 2200W.

O padrão para Veículos Elétricos Leves (LEV, na sigla em inglês) torna o carregamento sem fio de veículos elétricos leves, como bicicletas e scooters elétricas, mais rápido, seguro, inteligente e conveniente, tanto em casa quanto em movimento.

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

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

COMUNICAÇÃO

CSA

A Connectivity Standards Alliance (CSA) é uma organização que desenvolve, certifica e promove padrões para casas inteligentes. Sua antecessora é a Zigbee Alliance, fundada em 2002. Em outubro de 2022, o número de empresas membros da aliança ultrapassará 200.

A CSA fornece padrões, ferramentas e certificações para inovadores da IoT, visando tornar a Internet das Coisas mais acessível, segura e utilizável¹. A organização dedica-se 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 para IoT lançado pela CSA Alliance. Trata-se de um protocolo de comunicação sem fio projetado para Redes de Sensores Sem Fio (WSN) e aplicações de Internet das Coisas (IoT). Adota o padrão IEEE 802.15.4, opera na banda de frequência de 2,4 GHz e prioriza 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 do Zigbee é suportar a comunicação confiável entre um grande número de dispositivos, mantendo baixos níveis de consumo de energia. É adequado para dispositivos que precisam funcionar por longos períodos e dependem de baterias, como nós sensores. O protocolo possui diversas topologias, incluindo estrela, malha e árvore de clusters, tornando-o adaptável a redes de diferentes tamanhos e necessidades.

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

Grupo de Interesse Especial Bluetooth

Em 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel planejaram estabelecer uma associação industrial. Essa organização era a "Bluetooth Technology Alliance", também conhecida como "Bluetooth SIG". Juntas, elas desenvolveram uma tecnologia de conexão sem fio de curto alcance. A equipe de desenvolvimento esperava que essa tecnologia de comunicação sem fio pudesse coordenar e unificar o trabalho em diferentes setores industriais, assim como o Bluetooth King. Portanto, essa tecnologia recebeu o nome de Bluetooth.

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

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

ASSOCIAÇÃO SPARKLINK

Em 22 de setembro de 2020, a Sparklink Association foi oficialmente fundada. A Sparklink Alliance é uma aliança industrial comprometida com a globalização. Seu objetivo é promover a inovação e o ecossistema industrial da nova geração da tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance Sparklink, e desenvolver rapidamente novas aplicações em cenários como carros inteligentes, casas inteligentes, terminais inteligentes e manufatura inteligente, atendendo às necessidades de desempenho extremo. Atualmente, a associação conta com mais de 140 membros.

A tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance promovida pela Sparklink Association é chamada de SparkLink, e seu nome em chinês é Star Flash. Suas características técnicas são latência ultrabaixa e confiabilidade ultra-alta. Baseando-se em uma estrutura de quadro ultracurta, codec Polar e mecanismo de retransmissão HARQ, o SparkLink pode atingir uma latência de 20,833 microssegundos e uma confiabilidade de 99,999%.

WI-FI ALIANÇA

A Wi-Fi Alliance é uma organização internacional composta por diversas empresas de tecnologia, comprometida com a promoção e o desenvolvimento, a inovação e a padronização da tecnologia de redes sem fio. A organização foi fundada em 1999. Seu principal objetivo é garantir a compatibilidade entre os dispositivos Wi-Fi produzidos por diferentes fabricantes, promovendo assim a popularização e o uso de redes sem fio.

A tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) é uma tecnologia promovida principalmente pela Wi-Fi Alliance. Como uma tecnologia de rede local sem fio (WLAN), ela é usada para transmissão de dados e comunicação entre dispositivos eletrônicos por meio de sinais sem fio. 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 utiliza 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 utiliza diferentes faixas de frequência para transmitir dados. As faixas de frequência mais comuns incluem 2,4 GHz e 5 GHz. Essas faixas de frequência são divididas em múltiplos 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, desde as primeiras centenas de Kbps (quilobits por segundo) até os atuais vários Gbps (gigabits por segundo). Diferentes padrões de 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 meio de criptografia e protocolos de segurança. Entre eles, o WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) e o WPA3 são padrões de criptografia comuns usados ​​para proteger redes Wi-Fi contra acesso não autorizado e roubo de dados.

SPADRONIZAÇÃO E CÓDIGOS DE CONSTRUÇÃO

Um dos principais obstáculos no desenvolvimento de sistemas CC para toda a casa é a falta de normas e códigos de construção globalmente consistentes. Os sistemas elétricos prediais tradicionais geralmente funcionam com corrente alternada, portanto, os sistemas CC para toda a casa exigem um novo conjunto de normas em termos de projeto, instalação e operação.

A falta de padronização pode levar à incompatibilidade entre diferentes sistemas, aumentar a complexidade na seleção e substituição de equipamentos e também dificultar a expansão e popularização no mercado. A falta de adaptabilidade aos códigos de construção também representa um desafio, visto que a indústria da construção civil muitas vezes se baseia em projetos tradicionais de corrente alternada (CA). Portanto, a implementação de um sistema de corrente contínua (CC) para toda a casa pode exigir ajustes e a redefinição dos códigos de construção, o que demandará tempo e um esforço conjunto.

ECUSTOS ECONÔMICOS E MUDANÇA DE TECNOLOGIA

A implementação de um sistema CC para toda a casa pode envolver custos iniciais mais elevados, incluindo equipamentos CC mais avançados, sistemas de armazenamento de energia em baterias e eletrodomésticos adaptados para CC. Esses custos adicionais podem ser um dos motivos pelos quais muitos consumidores e construtores hesitam em adotar sistemas CC para toda a residência.

Além disso, os equipamentos e a infraestrutura tradicionais de corrente alternada (CA) são tão consolidados e difundidos que a transição para um sistema de corrente contínua (CC) para toda a residência exige uma conversão tecnológica em larga escala, que envolve a reformulação do layout elétrico, a substituição de equipamentos e o treinamento de pessoal. Essa mudança pode impor custos adicionais de investimento e mão de obra aos edifícios e à infraestrutura existentes, limitando a velocidade de implementação dos sistemas de CC para toda a residência.

DCOMPATIBILIDADE DE DISPOSITIVOS E ACESSO AO MERCADO

Os sistemas CC para toda a casa precisam ser compatíveis com mais dispositivos disponíveis no mercado para garantir o bom funcionamento de diversos eletrodomésticos, iluminação e outros aparelhos domésticos. Atualmente, muitos dispositivos no mercado ainda funcionam com corrente alternada (CA), e a promoção de sistemas CC para toda a casa exige a cooperação de fabricantes e fornecedores para incentivar a entrada no mercado de mais dispositivos compatíveis com CC.

É necessário também trabalhar com fornecedores de energia e redes elétricas para garantir a integração eficaz de energias renováveis ​​e a interconexão com as redes tradicionais. Questões de compatibilidade de equipamentos e acesso ao mercado podem afetar a aplicação generalizada de sistemas CC para residências, exigindo maior consenso e cooperação em toda a cadeia produtiva.

SMERCADO E SUSTENTÁVEL

Uma das futuras tendências de desenvolvimento dos sistemas CC residenciais é dar maior ênfase à inteligência e à sustentabilidade. Ao integrar sistemas de controle inteligentes, esses sistemas podem monitorar e gerenciar o consumo de energia com mais precisão, possibilitando estratégias de gestão energética personalizadas. Isso significa que o sistema pode se ajustar dinamicamente à demanda da residência, aos preços da eletricidade e à disponibilidade de energia renovável, maximizando a eficiência energética e reduzindo os custos.

Ao mesmo tempo, a direção do desenvolvimento sustentável de sistemas CC para residências envolve a integração de uma gama mais ampla de fontes de energia renováveis, incluindo energia solar, energia eólica, etc., bem como tecnologias de armazenamento de energia mais eficientes. Isso ajudará a construir um sistema de energia residencial mais ecológico, inteligente e sustentável, e promoverá o desenvolvimento futuro de sistemas CC para residências.

SPADRONIZAÇÃO E COOPERAÇÃO INDUSTRIAL

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

Além disso, a cooperação industrial também é um fator-chave para promover o desenvolvimento de sistemas CC residenciais completos. Os participantes de todos os setores, incluindo construtores, engenheiros elétricos, fabricantes de equipamentos e fornecedores de energia, precisam trabalhar juntos para formar um ecossistema industrial abrangente. Isso ajuda a resolver problemas de compatibilidade de dispositivos, melhorar a estabilidade do sistema e impulsionar a inovação tecnológica. Por meio da padronização e da cooperação industrial, espera-se que os sistemas CC residenciais completos sejam integrados de forma mais eficiente aos edifícios e sistemas de energia convencionais, alcançando aplicações mais amplas.

SRESUMO

A alimentação contínua em corrente contínua (CC) para toda a casa é um sistema de distribuição de energia emergente que, ao contrário dos sistemas de corrente alternada (CA) tradicionais, aplica energia CC a todo o edifício, abrangendo tudo, desde a iluminação até os equipamentos eletrônicos. Os sistemas CC para toda a casa oferecem algumas vantagens exclusivas em relação aos sistemas tradicionais em termos de eficiência energética, integração de energias renováveis ​​e compatibilidade de equipamentos. Primeiro, ao reduzir as etapas envolvidas na conversão de energia, os sistemas CC para toda a casa podem melhorar a eficiência energética e reduzir o desperdício de energia. Segundo, a energia CC é mais fácil de integrar com equipamentos de energia renovável, como painéis solares, proporcionando uma solução de energia mais sustentável para edifícios. Além disso, para muitos dispositivos CC, a adoção de um sistema CC 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 CC para toda a casa abrangem diversos campos, incluindo edifícios residenciais, comerciais, aplicações industriais, sistemas de energia renovável, transporte elétrico, etc. Em residências, os sistemas CC para toda a casa podem ser usados ​​para alimentar com eficiência a iluminação e os eletrodomésticos, melhorando a eficiência energética do lar. 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 CC para toda a casa podem melhorar a eficiência energética dos equipamentos da linha de produção. Entre os sistemas de energia renovável, os sistemas CC para toda a casa são mais fáceis de integrar com equipamentos como os de energia solar e eólica. No campo do transporte elétrico, os sistemas de distribuição de energia CC podem ser usados ​​para carregar veículos elétricos, melhorando a eficiência do carregamento. A expansão contínua dessas áreas de aplicação indica que os sistemas CC para toda a casa se tornarão uma opção viável e eficiente em sistemas elétricos e prediais no futuro.

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