PREFAZIONE
L'umanità ha fatto molta strada dalla scoperta dell'elettricità al suo utilizzo su larga scala come "elettricità" e "energia elettrica". Una delle più eclatanti è la "disputa sul percorso" tra corrente alternata e corrente continua. I protagonisti sono due geni contemporanei, Edison e Tesla. Tuttavia, ciò che è interessante è che, dal punto di vista dei nuovi e nuovi esseri umani del XXI secolo, questo "dibattito" non è del tutto vinto o perso.

Sebbene attualmente tutto, dalle fonti di generazione di energia ai sistemi di trasporto elettrico, sia fondamentalmente "corrente alternata", la corrente continua è presente ovunque in molti apparecchi elettrici e apparecchiature terminali. In particolare, la soluzione di alimentazione "in corrente continua per tutta la casa", che è stata preferita da tutti negli ultimi anni, combina la tecnologia ingegneristica IoT e l'intelligenza artificiale per fornire una solida garanzia per la "smart home life". Segui la Charging Head Network qui sotto per saperne di più sulla corrente continua per tutta la casa.

INTRODUZIONE DI CONTESTO

La corrente continua (CC) in tutta la casa è un sistema elettrico che utilizza corrente continua in abitazioni ed edifici. Il concetto di "CC per tutta la casa" è stato proposto in un contesto in cui le carenze dei sistemi di aria condizionata tradizionali sono diventate sempre più evidenti e il concetto di basse emissioni di carbonio e tutela ambientale ha ricevuto sempre maggiore attenzione.

SISTEMA DI ARIA CONDIZIONATA TRADIZIONALE

Attualmente, il sistema di alimentazione più diffuso al mondo è il sistema a corrente alternata. Il sistema a corrente alternata è un sistema di trasmissione e distribuzione di energia che funziona basandosi sulle variazioni del flusso di corrente causate dall'interazione di campi elettrici e magnetici. Ecco i passaggi principali del funzionamento di un sistema a corrente alternata:

Generatore: Il punto di partenza di un sistema elettrico è il generatore. Un generatore è un dispositivo che converte l'energia meccanica in energia elettrica. Il principio di base è generare una forza elettromotrice indotta tagliando i fili con un campo magnetico rotante. Nei sistemi elettrici a corrente alternata (CA), vengono solitamente utilizzati generatori sincroni, i cui rotori sono azionati da energia meccanica (come acqua, gas, vapore, ecc.) per generare un campo magnetico rotante.

Generazione di corrente alternata: Il campo magnetico rotante nel generatore provoca variazioni nella forza elettromotrice indotta nei conduttori elettrici, generando così corrente alternata. La frequenza della corrente alternata è solitamente di 50 Hz o 60 Hz al secondo, a seconda degli standard del sistema elettrico nelle diverse regioni.

Trasformatore elevatore: la corrente alternata passa attraverso i trasformatori nelle linee di trasmissione elettrica. Un trasformatore è un dispositivo che utilizza il principio dell'induzione elettromagnetica per modificare la tensione di una corrente elettrica senza modificarne la frequenza. Nel processo di trasmissione di energia, la corrente alternata ad alta tensione è più facile da trasmettere su lunghe distanze perché riduce la perdita di energia causata dalla resistenza.

Trasmissione e distribuzione: La corrente alternata ad alta tensione viene trasmessa in vari luoghi attraverso linee di trasmissione e poi ridotta attraverso trasformatori per soddisfare le esigenze dei diversi utilizzi. Tali sistemi di trasmissione e distribuzione consentono il trasferimento e l'utilizzo efficiente dell'energia elettrica tra diversi utilizzi e luoghi.

Applicazioni dell'alimentazione CA: Dal punto di vista dell'utente finale, l'alimentazione CA viene fornita ad abitazioni, aziende e impianti industriali. In questi luoghi, la corrente alternata viene utilizzata per alimentare una varietà di apparecchiature, tra cui illuminazione, riscaldatori elettrici, motori elettrici, apparecchiature elettroniche e altro ancora.

In generale, i sistemi di alimentazione a corrente alternata (CA) sono diventati comuni alla fine del secolo scorso grazie a numerosi vantaggi, come sistemi a corrente alternata stabili e controllabili e minori perdite di potenza sulle linee. Tuttavia, con il progresso scientifico e tecnologico, il problema del bilanciamento dell'angolo di potenza dei sistemi di alimentazione a corrente alternata (CA) è diventato acuto. Lo sviluppo dei sistemi di alimentazione ha portato allo sviluppo successivo di molti dispositivi di potenza come raddrizzatori (che convertono la corrente alternata in corrente continua) e inverter (che convertono la corrente continua in corrente alternata). Anche la tecnologia di controllo delle valvole di conversione è entrata in una fase molto avanzata e la velocità di interruzione della corrente continua non è inferiore a quella degli interruttori automatici a corrente alternata.

In questo modo, molte carenze del sistema DC scompaiono gradualmente e viene posta la base tecnica per un sistema DC per tutta la casa.

ECONCETTO AMBIENTALE E A BASSO CONTENUTO DI CARBONIO

Negli ultimi anni, con l'emergere dei problemi climatici globali, in particolare dell'effetto serra, le questioni relative alla tutela ambientale hanno ricevuto sempre maggiore attenzione. Poiché la corrente continua a ciclo continuo (CC) per tutta la casa è maggiormente compatibile con i sistemi di energia rinnovabile, offre notevoli vantaggi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni. Per questo motivo, sta ricevendo sempre maggiore attenzione.

Inoltre, il sistema DC consente di risparmiare molti componenti e materiali grazie alla sua struttura circuitale "direct-to-direct" ed è anche molto coerente con il concetto di "basse emissioni di carbonio e rispettoso dell'ambiente".

CONCETTO DI INTELLIGENZA PER TUTTA LA CASA

La base per l'applicazione della CC in tutta la casa è l'applicazione e la promozione dell'intelligenza in tutta la casa. In altre parole, l'applicazione indoor dei sistemi CC si basa essenzialmente sull'intelligenza, ed è un mezzo importante per potenziare l'"intelligenza in tutta la casa".

Smart Home si riferisce alla connessione di vari dispositivi, elettrodomestici e sistemi domestici attraverso tecnologie avanzate e sistemi intelligenti per ottenere controllo centralizzato, automazione e monitoraggio remoto, migliorando così la comodità, il comfort e la praticità della vita domestica. Sicurezza ed efficienza energetica.

FONDAMENTALE

I principi di implementazione dei sistemi intelligenti per l'intera casa coinvolgono molti aspetti chiave, tra cui la tecnologia dei sensori, i dispositivi intelligenti, le comunicazioni di rete, gli algoritmi e i sistemi di controllo intelligenti, le interfacce utente, la sicurezza e la tutela della privacy, nonché gli aggiornamenti e la manutenzione del software. Questi aspetti sono discussi in dettaglio di seguito.

Tecnologia dei sensori

Un sistema intelligente per l'intera casa si basa su una varietà di sensori utilizzati per monitorare l'ambiente domestico in tempo reale. I sensori ambientali includono sensori di temperatura, umidità, luce e qualità dell'aria per rilevare le condizioni interne. I sensori di movimento e i sensori magnetici per porte e finestre vengono utilizzati per rilevare il movimento umano e lo stato di porte e finestre, fornendo dati di base per la sicurezza e l'automazione. I sensori di fumo e gas vengono utilizzati per monitorare incendi e gas nocivi e migliorare la sicurezza domestica.

Dispositivo intelligente

Diversi dispositivi intelligenti costituiscono il cuore del sistema smart di tutta la casa. Illuminazione intelligente, elettrodomestici, serrature e telecamere dispongono tutti di funzioni controllabili da remoto tramite Internet. Questi dispositivi sono connessi a una rete unificata tramite tecnologie di comunicazione wireless (come Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), consentendo agli utenti di controllare e monitorare i dispositivi domestici tramite Internet, sempre e ovunque.

Telecomunicazione

I dispositivi del sistema intelligente per l'intera casa sono connessi tramite Internet per formare un ecosistema intelligente. La tecnologia di comunicazione di rete garantisce la perfetta interazione tra i dispositivi, offrendo al contempo la comodità del controllo remoto. Attraverso i servizi cloud, gli utenti possono accedere da remoto ai sistemi domestici per monitorare e controllare lo stato dei dispositivi.

Algoritmi intelligenti e sistemi di controllo

Utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale e apprendimento automatico, il sistema intelligente per l'intera casa è in grado di analizzare ed elaborare in modo intelligente i dati raccolti dai sensori. Questi algoritmi consentono al sistema di apprendere le abitudini dell'utente, regolare automaticamente lo stato di funzionamento del dispositivo e ottenere un processo decisionale e un controllo intelligenti. L'impostazione di attività pianificate e condizioni di attivazione consente al sistema di eseguire automaticamente attività in situazioni specifiche e di migliorare il livello di automazione del sistema.

Interfaccia utente

Per consentire agli utenti di utilizzare il sistema intelligente di tutta la casa in modo più pratico, sono disponibili diverse interfacce utente, tra cui applicazioni mobili, tablet o computer. Attraverso queste interfacce, gli utenti possono controllare e monitorare comodamente i dispositivi domestici da remoto. Inoltre, il controllo vocale consente agli utenti di controllare i dispositivi intelligenti tramite comandi vocali, tramite l'applicazione di assistenti vocali.

VANTAGGI DEL DC PER TUTTA LA CASA

L'installazione di sistemi a corrente continua nelle abitazioni offre numerosi vantaggi, riassumibili in tre aspetti: elevata efficienza nella trasmissione dell'energia, elevata integrazione delle energie rinnovabili ed elevata compatibilità delle apparecchiature.

EFFICIENZA

Innanzitutto, nei circuiti interni, le apparecchiature elettriche utilizzate sono spesso a bassa tensione e l'alimentazione in corrente continua non richiede frequenti trasformazioni di tensione. Ridurre l'uso dei trasformatori può ridurre efficacemente le perdite di energia.

In secondo luogo, la perdita di fili e conduttori durante la trasmissione di energia in corrente continua è relativamente ridotta. Poiché la perdita di resistenza della corrente continua non varia con la direzione della corrente, può essere controllata e ridotta in modo più efficace. Ciò consente all'energia in corrente continua di presentare una maggiore efficienza energetica in alcuni scenari specifici, come la trasmissione di energia a breve distanza e i sistemi di alimentazione elettrica locali.

Infine, con lo sviluppo tecnologico, sono stati introdotti nuovi convertitori elettronici e tecnologie di modulazione per migliorare l'efficienza energetica dei sistemi a corrente continua. Convertitori elettronici efficienti possono ridurre le perdite di conversione energetica e migliorare ulteriormente l'efficienza energetica complessiva dei sistemi di alimentazione a corrente continua.

INTEGRAZIONE DELLE ENERGIE RINNOVABILI

Nel sistema intelligente dell'intera casa, anche l'energia rinnovabile verrà introdotta e convertita in energia elettrica. Questo non solo permetterà di attuare il concetto di tutela ambientale, ma sfrutterà anche al massimo la struttura e lo spazio della casa per garantire l'approvvigionamento energetico. Al contrario, i sistemi a corrente continua sono più facili da integrare con fonti di energia rinnovabile come l'energia solare ed eolica.

COMPATIBILITÀ DEL DISPOSITIVO

Il sistema a corrente continua (CC) offre una migliore compatibilità con le apparecchiature elettriche interne. Attualmente, molti dispositivi come luci a LED, condizionatori d'aria, ecc. sono essi stessi azionamenti a corrente continua (CC). Ciò significa che i sistemi di alimentazione a CC sono più facili da controllare e gestire in modo intelligente. Grazie all'avanzata tecnologia elettronica, il funzionamento delle apparecchiature a CC può essere controllato con maggiore precisione e si può ottenere una gestione energetica intelligente.

AREE DI APPLICAZIONE

I numerosi vantaggi del sistema a corrente continua appena menzionati si riflettono appieno solo in alcuni ambiti specifici. Questi ambiti sono gli ambienti interni, ed è per questo che la corrente continua per tutta la casa può essere sfruttata al meglio negli ambienti interni odierni.

EDIFICIO RESIDENZIALE

Negli edifici residenziali, i sistemi a corrente continua (CC) per l'intera casa possono fornire energia efficiente per molti aspetti delle apparecchiature elettriche. I sistemi di illuminazione rappresentano un'area di applicazione significativa. I sistemi di illuminazione a LED alimentati a CC possono ridurre le perdite di conversione dell'energia e migliorare l'efficienza energetica.

Inoltre, l'alimentazione a corrente continua può essere utilizzata anche per alimentare dispositivi elettronici domestici, come computer, caricabatterie per cellulari, ecc. Questi dispositivi sono di per sé dispositivi a corrente continua, senza ulteriori passaggi di conversione dell'energia.

EDIFICIO COMMERCIALE

Anche gli uffici e le strutture commerciali all'interno di edifici commerciali possono trarre vantaggio dai sistemi di alimentazione a corrente continua per tutta la casa. L'alimentazione a corrente continua per le apparecchiature da ufficio e i sistemi di illuminazione contribuisce a migliorare l'efficienza energetica e a ridurre gli sprechi energetici.

Anche alcuni elettrodomestici e attrezzature commerciali, in particolare quelli che richiedono alimentazione a corrente continua, possono funzionare in modo più efficiente, migliorando così l'efficienza energetica complessiva degli edifici commerciali.

APPLICAZIONI INDUSTRIALI

In ambito industriale, i sistemi a corrente continua per l'intera abitazione possono essere applicati alle apparecchiature delle linee di produzione e alle officine elettriche. Alcune apparecchiature industriali utilizzano la corrente continua. L'utilizzo della corrente continua può migliorare l'efficienza energetica e ridurre gli sprechi energetici. Ciò è particolarmente evidente nell'uso di utensili elettrici e attrezzature da officina.

SISTEMI DI RICARICA E ACCUMULO DI ENERGIA PER VEICOLI ELETTRICI

Nel settore dei trasporti, i sistemi di alimentazione a corrente continua (CC) possono essere utilizzati per caricare i veicoli elettrici, migliorandone l'efficienza di ricarica. Inoltre, i sistemi a corrente continua per tutta la casa possono essere integrati in sistemi di accumulo di energia a batteria, per fornire alle famiglie soluzioni di accumulo di energia efficienti e migliorare ulteriormente l'efficienza energetica.

TECNOLOGIA DELL'INFORMAZIONE E DELLE COMUNICAZIONI

Nel campo dell'informatica e delle comunicazioni, i data center e le stazioni base per le comunicazioni rappresentano scenari applicativi ideali per i sistemi a corrente continua per l'intera abitazione. Poiché molti dispositivi e server nei data center utilizzano l'alimentazione a corrente continua, i sistemi di alimentazione a corrente continua contribuiscono a migliorare le prestazioni dell'intero data center. Analogamente, anche le stazioni base e le apparecchiature per le comunicazioni possono utilizzare l'alimentazione a corrente continua per migliorare l'efficienza energetica del sistema e ridurre la dipendenza dai sistemi di alimentazione tradizionali.

COMPONENTI DEL SISTEMA CC PER TUTTA LA CASA

Come si costruisce un sistema di corrente continua per tutta la casa? In sintesi, il sistema di corrente continua per tutta la casa può essere suddiviso in quattro parti: fonte di generazione di energia continua, sistema di accumulo di energia tributario, sistema di distribuzione di energia continua e apparecchiature elettriche tributarie.

DC FONTE DI ENERGIA

In un sistema a corrente continua (CC), il punto di partenza è la fonte di alimentazione a corrente continua (CC). A differenza del tradizionale sistema a corrente alternata (CA), la fonte di alimentazione a corrente continua per l'intera casa generalmente non si affida completamente all'inverter per convertire la corrente alternata in corrente continua, ma sceglie l'energia rinnovabile esterna come unica o principale fonte di energia.

Ad esempio, uno strato di pannelli solari verrà posato sulla parete esterna dell'edificio. La luce verrà convertita in corrente continua dai pannelli e quindi immagazzinata nel sistema di distribuzione di corrente continua o trasmessa direttamente all'apparecchiatura terminale; può anche essere installata sulla parete esterna dell'edificio o di una stanza. Costruire una piccola turbina eolica sopra e convertirla in corrente continua. L'energia eolica e l'energia solare sono attualmente le fonti di energia continua più diffuse. Potrebbero essercene altre in futuro, ma tutte richiedono convertitori per la conversione in corrente continua.

DC SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA

In generale, l'energia CC generata dalle fonti di alimentazione CC non verrà trasmessa direttamente all'apparecchiatura terminale, ma verrà immagazzinata nel sistema di accumulo di energia CC. Quando l'apparecchiatura necessita di elettricità, la corrente verrà erogata dal sistema di accumulo di energia CC. Fornire energia in ambienti interni.

Il sistema di accumulo di energia in corrente continua (CC) è come un serbatoio che riceve l'energia elettrica convertita dalla fonte di alimentazione in CC e la fornisce costantemente alle apparecchiature terminali. È importante sottolineare che, poiché la trasmissione in CC avviene tra la fonte di alimentazione in CC e il sistema di accumulo di energia in CC, è possibile ridurre l'uso di inverter e di molti dispositivi, il che non solo riduce i costi di progettazione del circuito, ma migliora anche la stabilità del sistema.

Pertanto, il sistema di accumulo di energia CC per l'intera casa è più vicino al modulo di ricarica CC dei nuovi veicoli energetici rispetto al tradizionale "sistema solare accoppiato a CC".

Come mostrato nella figura sopra, il tradizionale "sistema solare accoppiato in corrente continua" deve trasmettere corrente alla rete elettrica, quindi è dotato di moduli inverter solari aggiuntivi, mentre il "sistema solare accoppiato in corrente continua" con corrente continua per tutta la casa non richiede inverter e booster. Trasformatori e altri dispositivi, ad alta efficienza e risparmio energetico.

DC SISTEMA DI DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA

Il cuore di un sistema di corrente continua per tutta la casa è il sistema di distribuzione, che svolge un ruolo fondamentale in un'abitazione, un edificio o un'altra struttura. Questo sistema è responsabile della distribuzione dell'energia dalla sorgente ai vari dispositivi terminali, garantendo l'alimentazione di tutte le parti della casa.

EFFETTO

Distribuzione di energia: il sistema di distribuzione di energia CC è responsabile della distribuzione di energia elettrica da fonti energetiche (come pannelli solari, sistemi di accumulo di energia, ecc.) a varie apparecchiature elettriche domestiche, tra cui illuminazione, elettrodomestici, apparecchiature elettroniche, ecc.

Migliorare l'efficienza energetica: grazie alla distribuzione di energia in corrente continua (CC), è possibile ridurre le perdite di conversione dell'energia, migliorando così l'efficienza energetica dell'intero sistema. Soprattutto se integrata con apparecchiature in CC e fonti di energia rinnovabili, l'energia elettrica può essere utilizzata in modo più efficiente.

Supporta dispositivi CC: uno degli aspetti fondamentali di un sistema CC per tutta la casa è il supporto all'alimentazione dei dispositivi CC, evitando la perdita di energia dovuta alla conversione da CA a CC.

COSTITUIRE

Quadro di distribuzione CC: il quadro di distribuzione CC è un dispositivo chiave che distribuisce l'energia proveniente dai pannelli solari e dai sistemi di accumulo di energia a vari circuiti e dispositivi domestici. Include componenti come interruttori automatici CC e stabilizzatori di tensione per garantire una distribuzione stabile e affidabile dell'energia elettrica.

Sistema di controllo intelligente: per ottenere una gestione e un controllo intelligenti dell'energia, i sistemi di corrente continua per tutta la casa sono solitamente dotati di sistemi di controllo intelligenti. Questi possono includere funzionalità come il monitoraggio energetico, il controllo remoto e l'impostazione automatica di scenari per migliorare le prestazioni complessive del sistema.

Prese e interruttori CC: per essere compatibili con le apparecchiature CC, le prese e gli interruttori di casa devono essere progettati con connessioni CC. Queste prese e interruttori possono essere utilizzati con apparecchiature alimentate a CC, garantendo sicurezza e praticità.

DC APPARECCHIATURE ELETTRICHE

Esistono così tante apparecchiature elettriche a corrente continua per interni che è impossibile elencarle tutte qui, ma è possibile solo una classificazione approssimativa. Prima di tutto, dobbiamo capire quali tipi di apparecchiature richiedono alimentazione a corrente alternata e quali a corrente continua. In generale, gli elettrodomestici ad alta potenza richiedono tensioni più elevate e sono dotati di motori ad alto carico. Tali elettrodomestici sono alimentati a corrente alternata, come frigoriferi, condizionatori d'aria tradizionali, lavatrici, cappe aspiranti, ecc.

Esistono anche alcune apparecchiature elettriche che non richiedono motori ad alta potenza e i circuiti integrati di precisione possono funzionare solo a media e bassa tensione e utilizzare l'alimentazione a corrente continua, come televisori, computer e registratori.

Naturalmente, la distinzione di cui sopra non è molto esaustiva. Attualmente, molti apparecchi ad alta potenza possono essere alimentati anche a corrente continua. Ad esempio, sono comparsi condizionatori d'aria a corrente continua a frequenza variabile, che utilizzano motori a corrente continua con maggiore silenziosità e un maggiore risparmio energetico. In generale, la chiave per stabilire se un'apparecchiatura elettrica sia a corrente alternata o continua dipende dalla struttura interna del dispositivo.

PCASO PRATICO DI DC PER TUTTA LA CASA

Ecco alcuni esempi di "CC per tutta la casa" in tutto il mondo. Si può notare che si tratta fondamentalmente di soluzioni a basse emissioni di carbonio e rispettose dell'ambiente, a dimostrazione del fatto che il principale motore trainante della "CC per tutta la casa" è ancora il concetto di tutela ambientale e che i sistemi CC intelligenti hanno ancora molta strada da fare.

La casa a emissioni zero in Svezia

Progetto di nuova costruzione energetica della zona dimostrativa di Zhongguancun

Il progetto Zhongguancun New Energy Building è un progetto dimostrativo promosso dal governo del distretto di Chaoyang di Pechino, in Cina, che mira a promuovere l'edilizia ecosostenibile e l'uso di energie rinnovabili. In questo progetto, alcuni edifici adottano sistemi di alimentazione a corrente continua (CC) per l'intera casa, combinati con pannelli solari e sistemi di accumulo di energia per realizzare l'alimentazione a corrente continua. Questo tentativo mira a ridurre l'impatto ambientale dell'edificio e a migliorare l'efficienza energetica integrando nuove fonti di energia e alimentazione a corrente continua.

Progetto residenziale energetico sostenibile per l'Expo 2020 di Dubai, Emirati Arabi Uniti

All'Expo 2020 di Dubai, diversi progetti hanno presentato case a energia sostenibile che utilizzano energie rinnovabili e sistemi di climatizzazione a corrente continua per tutta la casa. Questi progetti mirano a migliorare l'efficienza energetica attraverso soluzioni energetiche innovative.

Progetto sperimentale di microrete DC in Giappone

In Giappone, alcuni progetti sperimentali di microreti hanno iniziato ad adottare sistemi a corrente continua per l'intera abitazione. Questi sistemi sono alimentati da energia solare ed eolica, e forniscono energia a corrente continua anche agli elettrodomestici e alle apparecchiature presenti all'interno dell'abitazione.

La casa del polo energetico

Il progetto, frutto di una collaborazione tra la London South Bank University e il National Physical Laboratory del Regno Unito, mira a creare una casa a energia zero. L'abitazione utilizza energia a corrente continua, combinata con sistemi solari fotovoltaici e di accumulo di energia, per un utilizzo efficiente dell'energia.

RASSOCIAZIONI DI SETTORE DI PRIMO LIVELLO

La tecnologia dell'intelligenza artificiale per tutta la casa vi è già stata presentata in precedenza. Infatti, è supportata da alcune associazioni di settore. Charging Head Network ha contato associazioni di settore pertinenti. Qui vi presenteremo le associazioni relative alla corrente continua per tutta la casa.

CARICA 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), il cui nome cinese è "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association". La Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (nota anche come Terminal Fast Charging Industry Association) è stata fondata nel 2021. La tecnologia di ricarica rapida per terminali è una capacità chiave che guida l'applicazione su larga scala della nuova generazione di sistemi di informazione elettronica (inclusi 5G e intelligenza artificiale). Nell'ambito del trend di sviluppo globale verso la neutralità carbonica, la ricarica rapida per terminali contribuisce a ridurre i rifiuti elettronici e gli sprechi energetici, a raggiungere una tutela ambientale sostenibile e a promuovere lo sviluppo sostenibile del settore, offrendo un'esperienza di ricarica più sicura e affidabile a centinaia di milioni di consumatori.

Al fine di accelerare la standardizzazione e l'industrializzazione della tecnologia di ricarica rapida per terminali, l'Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo e Xiaomi hanno assunto la guida dell'avvio di un'iniziativa congiunta con tutti i soggetti coinvolti nella filiera della ricarica rapida per terminali, come macchinari completi interni, chip, strumenti, caricabatterie e accessori. I preparativi inizieranno all'inizio del 2021. La costituzione dell'associazione contribuirà a creare una comunità di interessi nella filiera, a creare una base industriale per la progettazione, la ricerca e sviluppo, la produzione, i test e la certificazione della ricarica rapida per terminali, a guidare lo sviluppo di componenti elettronici di base, chip generici di fascia alta, materiali di base chiave e altri settori, e a impegnarsi per costruire terminali di livello mondiale. I cluster industriali innovativi di Kuaihong sono di vitale importanza.

FCA promuove principalmente lo standard UFCS. Il nome completo di UFCS è Universal Fast Charging Specification, mentre il suo nome cinese è Fusion Fast Charging Standard. Si tratta di una nuova generazione di sistemi di ricarica rapida integrati, promossa dall'Academy of Information and Communications Technology (AICT), da Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi e frutto di sforzi congiunti di numerose aziende produttrici di terminali, chip e partner industriali come Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology e Angbao Electronics. L'accordo mira a formulare standard integrati per la ricarica rapida dei terminali mobili, risolvere il problema dell'incompatibilità tra i sistemi di ricarica rapida e creare un ambiente di ricarica rapido, sicuro e compatibile per gli utenti finali.

Attualmente, UFCS ha tenuto la seconda conferenza di test UFCS, in cui sono stati completati il ​​"Member Enterprise Compliance Function Pre-Test" e il "Terminal Manufacturer Compatibility Test". Attraverso test e scambi di sintesi, uniamo simultaneamente teoria e pratica, con l'obiettivo di risolvere la situazione di incompatibilità nella ricarica rapida, promuovere congiuntamente lo sviluppo sano della ricarica rapida dei terminali e collaborare con numerosi fornitori e fornitori di servizi di alta qualità nella filiera industriale per promuovere congiuntamente gli standard tecnologici per la ricarica rapida. Il progresso dell'industrializzazione UFCS.

USB-IF

Nel 1994, l'organizzazione internazionale per la standardizzazione, fondata da Intel e Microsoft e denominata "USB-IF" (nome completo: USB Implementers Forum), è un'organizzazione senza scopo di lucro fondata da un gruppo di aziende che hanno sviluppato la specifica Universal Serial Bus. USB-IF è stata istituita per fornire un'organizzazione di supporto e un forum per lo sviluppo e l'adozione della tecnologia Universal Serial Bus. Il forum promuove lo sviluppo di periferiche (dispositivi) USB compatibili di alta qualità e promuove i vantaggi dell'USB e la qualità dei prodotti che superano i test di conformità.ng.

La tecnologia lanciata da USB-IF USB presenta attualmente diverse versioni di specifiche tecniche. L'ultima versione è USB4 2.0. La velocità massima di questo standard tecnico è stata aumentata a 80 Gbps. Adotta una nuova architettura dati, lo standard di ricarica rapida USB PD, l'interfaccia USB Type-C e gli standard per i cavi saranno aggiornati contemporaneamente.

WPC

Il nome completo del WPC è Wireless Power Consortium, e il suo nome cinese è "Wireless Power Consortium". È stato fondato il 17 dicembre 2008. È la prima organizzazione di standardizzazione al mondo a promuovere la tecnologia di ricarica wireless. A maggio 2023, il WPC contava un totale di 315 membri. I membri dell'alleanza collaborano con un obiettivo comune: raggiungere la piena compatibilità di tutti i caricabatterie wireless e le fonti di alimentazione wireless in tutto il mondo. A tal fine, hanno formulato numerose specifiche per la tecnologia di ricarica rapida wireless.

Con la continua evoluzione della tecnologia di ricarica wireless, il suo ambito di applicazione si è esteso dai dispositivi portatili di consumo a molti nuovi settori, come laptop, tablet, droni, robot, Internet of Vehicles e cucine wireless intelligenti. WPC ha sviluppato e mantenuto una serie di standard per una varietà di applicazioni di ricarica wireless, tra cui:

Standard Qi per smartphone e altri dispositivi mobili portatili.

Lo standard wireless per elettrodomestici da cucina Ki supporta una potenza di carica fino a 2200 W.

Lo standard Light Electric Vehicle (LEV) rende più veloce, più sicuro, più intelligente e più comodo ricaricare in modalità wireless veicoli elettrici leggeri, come e-bike e scooter, a casa e in viaggio.

Standard di ricarica wireless industriale per una trasmissione di energia wireless sicura e comoda per caricare robot, AGV, droni e altri macchinari per l'automazione industriale.

Sono attualmente disponibili sul mercato oltre 9.000 prodotti di ricarica wireless certificati Qi. WPC verifica la sicurezza, l'interoperabilità e l'idoneità dei prodotti attraverso la sua rete di laboratori di prova indipendenti e autorizzati in tutto il mondo.

COMUNICAZIONE

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) è un'organizzazione che sviluppa, certifica e promuove gli standard Matter per la smart home. Il suo predecessore è la Zigbee Alliance, fondata nel 2002. Nell'ottobre 2022, il numero di aziende membri dell'alleanza supererà le 200 unità.

CSA fornisce standard, strumenti e certificazioni agli innovatori dell'IoT per rendere l'Internet of Things più accessibile, sicuro e fruibile. L'organizzazione si dedica alla definizione e all'aumento della consapevolezza del settore e allo sviluppo complessivo delle migliori pratiche di sicurezza per il cloud computing e le tecnologie digitali di nuova generazione. CSA-IoT riunisce le aziende leader a livello mondiale per creare e promuovere standard aperti comuni come Matter, Zigbee, IP, ecc., nonché standard in settori quali la sicurezza dei prodotti, la privacy dei dati, il controllo degli accessi intelligente e altro ancora.

Zigbee è uno standard di connessione IoT lanciato dalla CSA Alliance. Si tratta di un protocollo di comunicazione wireless progettato per applicazioni WSN (Wireless Sensor Network) e Internet of Things (IoT). Adotta lo standard IEEE 802.15.4, opera nella banda di frequenza dei 2,4 GHz e si concentra su bassi consumi energetici, bassa complessità e comunicazioni a corto raggio. Promosso dalla CSA Alliance, il protocollo è stato ampiamente utilizzato in smart home, automazione industriale, sanità e altri settori.

Uno degli obiettivi di progettazione di Zigbee è supportare comunicazioni affidabili tra un gran numero di dispositivi, mantenendo al contempo bassi livelli di consumo energetico. È adatto a dispositivi che necessitano di un funzionamento prolungato e che dipendono dall'alimentazione a batteria, come i nodi sensore. Il protocollo offre diverse topologie, tra cui stella, mesh e cluster tree, rendendolo adattabile a reti di diverse dimensioni ed esigenze.

I dispositivi Zigbee possono formare automaticamente reti auto-organizzanti, sono flessibili e adattabili e possono adattarsi dinamicamente ai cambiamenti nella topologia di rete, come l'aggiunta o la rimozione di dispositivi. Questo rende Zigbee più facile da implementare e gestire nelle applicazioni pratiche. Nel complesso, Zigbee, in quanto protocollo di comunicazione wireless standard aperto, offre una soluzione affidabile per la connessione e il controllo di vari dispositivi IoT.

Bluetooth SIG

Nel 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel progettarono di fondare un'associazione di settore. Questa organizzazione fu la "Bluetooth Technology Alliance", nota anche come "Bluetooth SIG". Svilupparono congiuntamente una tecnologia di connessione wireless a corto raggio. Il team di sviluppo sperava che questa tecnologia di comunicazione wireless potesse coordinare e unificare il lavoro in diversi settori industriali, proprio come Bluetooth King. Pertanto, questa tecnologia fu chiamata Bluetooth.

Bluetooth (tecnologia Bluetooth) è uno standard di comunicazione wireless a corto raggio e basso consumo energetico, adatto per varie connessioni di dispositivi e trasmissione di dati, con associazione semplice, connessione multi-punto e funzionalità di sicurezza di base.

Il Bluetooth (tecnologia Bluetooth) consente connessioni wireless tra dispositivi domestici ed è una parte importante della tecnologia di comunicazione wireless.

ASSOCIAZIONE SPARKLINK

Il 22 settembre 2020 è stata ufficialmente costituita la Sparklink Association. La Spark Alliance è un'alleanza industriale impegnata nella globalizzazione. Il suo obiettivo è promuovere l'innovazione e l'ecologia industriale della nuova generazione di tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio SparkLink e realizzare rapidamente nuove applicazioni di scenario come auto intelligenti, case intelligenti, terminali intelligenti e produzione intelligente, soddisfacendo i requisiti di prestazioni estreme. Attualmente, l'associazione conta oltre 140 membri.

La tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio promossa dalla Sparklink Association si chiama SparkLink, il cui nome cinese è Star Flash. Le caratteristiche tecniche sono la bassissima latenza e l'altissima affidabilità. Basandosi sulla struttura a frame ultra-brevi, sul codec Polar e sul meccanismo di ritrasmissione HARQ, SparkLink può raggiungere una latenza di 20,833 microsecondi e un'affidabilità del 99,999%.

WI-FIO ALLEANZA

La Wi-Fi Alliance è un'organizzazione internazionale composta da diverse aziende tecnologiche impegnata a promuovere e incentivare lo sviluppo, l'innovazione e la standardizzazione delle tecnologie di rete wireless. L'organizzazione è stata fondata nel 1999. Il suo obiettivo principale è garantire la compatibilità tra i dispositivi Wi-Fi prodotti da diversi produttori, promuovendo così la diffusione e l'utilizzo delle reti wireless.

La tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) è una tecnologia promossa principalmente dalla Wi-Fi Alliance. Come tecnologia LAN wireless, viene utilizzata per la trasmissione di dati e la comunicazione tra dispositivi elettronici tramite segnali wireless. Consente ai dispositivi (come computer, smartphone, tablet, dispositivi per la domotica, ecc.) di scambiare dati entro un raggio d'azione limitato senza la necessità di una connessione fisica.

La tecnologia Wi-Fi utilizza le onde radio per stabilire connessioni tra i dispositivi. Questa natura wireless elimina la necessità di connessioni fisiche, consentendo ai dispositivi di muoversi liberamente entro un raggio d'azione mantenendo la connettività di rete. La tecnologia Wi-Fi utilizza diverse bande di frequenza per trasmettere dati. Le bande di frequenza più comunemente utilizzate sono 2,4 GHz e 5 GHz. Queste bande di frequenza sono suddivise in più canali attraverso i quali i dispositivi possono comunicare.

La velocità della tecnologia Wi-Fi dipende dallo standard e dalla banda di frequenza. Con il continuo sviluppo della tecnologia, la velocità del Wi-Fi è gradualmente aumentata dalle prime centinaia di Kbps (kilobit al secondo) agli attuali diversi Gbps (gigabit al secondo). Diversi standard Wi-Fi (come 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, ecc.) supportano diverse velocità di trasmissione massime. Inoltre, le trasmissioni di dati sono protette da protocolli di crittografia e sicurezza. Tra questi, WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) e WPA3 sono standard di crittografia comuni utilizzati per proteggere le reti Wi-Fi da accessi non autorizzati e furto di dati.

SNORMATIVA E CODICI EDILIZI

Un ostacolo importante allo sviluppo di sistemi CC per tutta la casa è la mancanza di standard e codici edilizi uniformi a livello globale. Gli impianti elettrici tradizionali degli edifici funzionano tipicamente a corrente alternata, quindi i sistemi CC per tutta la casa richiedono una nuova serie di standard in termini di progettazione, installazione e funzionamento.

La mancanza di standardizzazione può portare a incompatibilità tra sistemi diversi, aumentare la complessità nella selezione e sostituzione delle apparecchiature e ostacolare la diffusione sul mercato. Anche la mancanza di adattabilità ai codici edilizi rappresenta una sfida, poiché il settore edile si basa spesso su progetti di climatizzazione tradizionale. Pertanto, l'introduzione di un sistema di climatizzazione a corrente continua per l'intera abitazione potrebbe richiedere adeguamenti e una ridefinizione dei codici edilizi, il che richiederà tempo e uno sforzo concertato.

ECOSTI ECONOMICI E CAMBIO TECNOLOGICO

L'implementazione di un sistema di corrente continua per tutta la casa può comportare costi iniziali più elevati, tra cui apparecchiature di corrente continua più avanzate, sistemi di accumulo di energia a batteria ed elettrodomestici adattati alla corrente continua. Questi costi aggiuntivi potrebbero essere uno dei motivi per cui molti consumatori e costruttori edili sono restii ad adottare sistemi di corrente continua per tutta la casa.

Inoltre, le apparecchiature e le infrastrutture di aria condizionata tradizionali sono così mature e diffuse che il passaggio a un sistema di corrente continua per tutta la casa richiede una conversione tecnologica su larga scala, che comporta la riprogettazione dell'impianto elettrico, la sostituzione delle apparecchiature e la formazione del personale. Questo cambiamento potrebbe comportare ulteriori investimenti e costi di manodopera per gli edifici e le infrastrutture esistenti, limitando la velocità con cui è possibile implementare sistemi di corrente continua per tutta la casa.

DCOMPATIBILITÀ DEI DISPOSITIVI E ACCESSO AL MERCATO

I sistemi CC per tutta la casa devono essere compatibili con un maggior numero di dispositivi presenti sul mercato per garantire il corretto funzionamento di elettrodomestici, illuminazione e altri dispositivi domestici. Attualmente, molti dispositivi sul mercato sono ancora alimentati a corrente alternata (CA) e la promozione di sistemi CC per tutta la casa richiede la collaborazione con produttori e fornitori per promuovere l'immissione sul mercato di un maggior numero di dispositivi compatibili con la corrente continua.

È inoltre necessario collaborare con i fornitori di energia e le reti elettriche per garantire un'efficace integrazione delle energie rinnovabili e l'interconnessione con le reti tradizionali. Problemi di compatibilità delle apparecchiature e di accesso al mercato potrebbero influire sulla diffusione dei sistemi di corrente continua per tutta la casa, richiedendo maggiore consenso e cooperazione nella filiera industriale.

SMART E SOSTENIBILE

Una delle direzioni di sviluppo future dei sistemi di corrente continua per tutta la casa è quella di porre maggiore enfasi su intelligenza e sostenibilità. Integrando sistemi di controllo intelligenti, i sistemi di corrente continua per tutta la casa possono monitorare e gestire con maggiore precisione il consumo energetico, consentendo strategie di gestione energetica personalizzate. Ciò significa che il sistema può adattarsi dinamicamente alla domanda domestica, ai prezzi dell'elettricità e alla disponibilità di energia rinnovabile, massimizzando l'efficienza energetica e riducendo i costi energetici.

Allo stesso tempo, la direzione dello sviluppo sostenibile dei sistemi di corrente continua per tutta la casa prevede l'integrazione di fonti energetiche rinnovabili più ampie, tra cui energia solare, eolica, ecc., nonché tecnologie di accumulo di energia più efficienti. Ciò contribuirà a costruire un sistema energetico domestico più ecologico, intelligente e sostenibile e promuoverà il futuro sviluppo di sistemi di corrente continua per tutta la casa.

SSTANDARDIZZAZIONE E COOPERAZIONE INDUSTRIALE

Per promuovere una più ampia applicazione dei sistemi di corrente continua per tutta la casa, un'altra direzione di sviluppo è il rafforzamento della standardizzazione e della cooperazione industriale. L'istituzione di standard e specifiche unificati a livello globale può ridurre i costi di progettazione e implementazione dei sistemi, migliorare la compatibilità delle apparecchiature e quindi promuovere l'espansione del mercato.

Inoltre, la cooperazione industriale è un fattore chiave per promuovere lo sviluppo di sistemi CC per l'intera abitazione. Tutti i soggetti coinvolti, inclusi costruttori, ingegneri elettrici, produttori di apparecchiature e fornitori di energia, devono collaborare per formare un ecosistema industriale completo. Questo contribuisce a risolvere i problemi di compatibilità dei dispositivi, migliorare la stabilità del sistema e promuovere l'innovazione tecnologica. Attraverso la standardizzazione e la cooperazione industriale, si prevede che i sistemi CC per l'intera abitazione saranno integrati più agevolmente negli edifici e nei sistemi di alimentazione tradizionali e troveranno applicazioni più ampie.

SRIASSUNTO

La corrente continua per tutta la casa è un sistema di distribuzione dell'energia emergente che, a differenza dei tradizionali sistemi a corrente alternata, applica la corrente continua all'intero edificio, coprendo ogni aspetto, dall'illuminazione alle apparecchiature elettroniche. I sistemi a corrente continua per tutta la casa offrono alcuni vantaggi unici rispetto ai sistemi tradizionali in termini di efficienza energetica, integrazione con le energie rinnovabili e compatibilità con le apparecchiature. In primo luogo, riducendo i passaggi necessari alla conversione dell'energia, i sistemi a corrente continua per tutta la casa possono migliorare l'efficienza energetica e ridurre gli sprechi. In secondo luogo, l'alimentazione a corrente continua è più facile da integrare con apparecchiature a energia rinnovabile come i pannelli solari, offrendo una soluzione energetica più sostenibile per gli edifici. Inoltre, per molti dispositivi a corrente continua, l'adozione di un sistema a corrente continua per tutta la casa può ridurre le perdite di conversione dell'energia e aumentare le prestazioni e la durata delle apparecchiature.

Le aree di applicazione dei sistemi CC per tutta la casa coprono numerosi settori, tra cui edifici residenziali, edifici commerciali, applicazioni industriali, sistemi di energia rinnovabile, trasporto elettrico, ecc. Negli edifici residenziali, i sistemi CC per tutta la casa possono essere utilizzati per alimentare in modo efficiente l'illuminazione e gli elettrodomestici, migliorando l'efficienza energetica domestica. Negli edifici commerciali, l'alimentazione CC per le apparecchiature da ufficio e i sistemi di illuminazione contribuisce a ridurre il consumo energetico. Nel settore industriale, i sistemi CC per tutta la casa possono migliorare l'efficienza energetica delle apparecchiature delle linee di produzione. Tra i sistemi di energia rinnovabile, i sistemi CC per tutta la casa sono più facili da integrare con apparecchiature come l'energia solare ed eolica. Nel campo del trasporto elettrico, i sistemi di distribuzione di energia CC possono essere utilizzati per caricare i veicoli elettrici, migliorandone l'efficienza di ricarica. La continua espansione di queste aree di applicazione indica che i sistemi CC per tutta la casa diventeranno un'opzione praticabile ed efficiente per gli edifici e i sistemi elettrici in futuro.

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