คำนำ
ผู้คนเดินทางมาไกลจากการค้นพบว่ามีไฟฟ้ามาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะ "ไฟฟ้า" และ "พลังงานไฟฟ้า" สิ่งที่โดดเด่นที่สุดประการหนึ่งคือ "ข้อพิพาทเส้นทาง" ระหว่าง AC และ DC ตัวละครเอกเป็นอัจฉริยะร่วมสมัยสองคน ได้แก่ เอดิสันและเทสลา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจคือจากมุมมองของมนุษย์หน้าใหม่และมนุษย์ใหม่ในศตวรรษที่ 21 “การโต้วาที” นี้ไม่ได้ชนะหรือแพ้โดยสิ้นเชิง

แม้ว่าในปัจจุบันทุกอย่างตั้งแต่แหล่งผลิตพลังงานไปจนถึงระบบการขนส่งไฟฟ้าโดยพื้นฐานแล้วจะเป็น "กระแสสลับ" แต่กระแสตรงมีอยู่ทั่วไปในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ปลายทางจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โซลูชันระบบไฟฟ้า "กระแสตรงทั้งบ้าน" ซึ่งทุกคนต่างชื่นชอบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผสมผสานเทคโนโลยีวิศวกรรม IoT และปัญญาประดิษฐ์เข้าด้วยกัน เพื่อรับประกัน "ชีวิตในบ้านอัจฉริยะ" ที่แข็งแกร่ง ติดตามเครือข่ายหัวชาร์จด้านล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมว่า DC ทั้งบ้านคืออะไร

บทนำความเป็นมา

ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ทั่วทั้งบ้านเป็นระบบไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงในบ้านและอาคาร แนวคิดของ "ไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้าน" ได้รับการเสนอในบริบทที่ข้อบกพร่องของระบบไฟฟ้ากระแสสลับแบบเดิมมีความชัดเจนมากขึ้น และแนวคิดเรื่องคาร์บอนต่ำและการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ

ระบบ AC แบบดั้งเดิม

ปัจจุบันระบบไฟฟ้าที่พบมากที่สุดในโลกคือระบบไฟฟ้ากระแสสลับ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับคือระบบการส่งและจำหน่ายพลังงานที่ทำงานโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ขั้นตอนหลักการทำงานของระบบ AC มีดังนี้

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: จุดเริ่มต้นของระบบไฟฟ้าคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการพื้นฐานคือการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยการตัดสายไฟด้วยสนามแม่เหล็กหมุน ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ โดยปกติจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส และโรเตอร์จะถูกขับเคลื่อนด้วยพลังงานกล (เช่น น้ำ แก๊ส ไอน้ำ ฯลฯ) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน

กระแสสลับรุ่น: สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนอยู่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำไฟฟ้า จึงทำให้เกิดกระแสสลับ ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับมักจะอยู่ที่ 50 เฮิรตซ์ หรือ 60 เฮิรตซ์ต่อวินาที ขึ้นอยู่กับมาตรฐานระบบไฟฟ้าในภูมิภาคต่างๆ

การก้าวขึ้นของหม้อแปลงไฟฟ้า: กระแสสลับไหลผ่านหม้อแปลงในสายส่งไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าโดยไม่เปลี่ยนความถี่ ในกระบวนการส่งไฟฟ้า กระแสสลับไฟฟ้าแรงสูงจะส่งสัญญาณในระยะทางไกลได้ง่ายกว่า เนื่องจากจะช่วยลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากความต้านทาน

การส่งและการกระจายสินค้า: กระแสสลับไฟฟ้าแรงสูงจะถูกส่งผ่านไปยังจุดต่างๆ ผ่านสายส่ง แล้วลดระดับลงผ่านหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน ระบบส่งและจำหน่ายดังกล่าวช่วยให้สามารถถ่ายโอนและใช้พลังงานไฟฟ้าระหว่างการใช้งานและสถานที่ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การประยุกต์ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ: สำหรับผู้ใช้ปลายทาง ไฟ AC จะจ่ายให้กับบ้าน ธุรกิจ และโรงงานอุตสาหกรรม ในสถานที่เหล่านี้ กระแสสลับถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไฟส่องสว่าง เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ

โดยทั่วไปแล้ว ระบบไฟฟ้ากระแสสลับกลายเป็นกระแสหลักในช่วงปลายศตวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น ระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่เสถียรและควบคุมได้ และการสูญเสียพลังงานในสายไฟฟ้าที่ลดลง อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปัญหาสมดุลมุมกำลังของระบบไฟฟ้ากระแสสลับจึงกลายเป็นเรื่องรุนแรง การพัฒนาระบบไฟฟ้าได้นำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง เช่น วงจรเรียงกระแส (การแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง) และอินเวอร์เตอร์ (การแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ) เกิด. เทคโนโลยีการควบคุมของคอนเวอร์เตอร์วาล์วก็เข้าสู่ขั้นตอนที่ชัดเจนเช่นกัน และความเร็วในการตัดไฟ DC ก็ไม่น้อยกว่าความเร็วของเซอร์กิตเบรกเกอร์ AC

สิ่งนี้ทำให้ข้อบกพร่องหลายประการของระบบ DC ค่อยๆ หายไป และรากฐานทางเทคนิคของ DC ทั้งบ้านก็เข้ามาแทนที่

Eแนวคิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัญหาสภาพภูมิอากาศโลกได้อุบัติขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบจากภาวะเรือนกระจก ปัญหาด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมจึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านเข้ากันได้กับระบบพลังงานหมุนเวียนได้ดีกว่า จึงมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นอย่างมากในด้านการอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก จึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ

นอกจากนี้ ระบบ DC สามารถประหยัดส่วนประกอบและวัสดุได้จำนวนมากเนื่องจากโครงสร้างวงจร "ตรงต่อตรง" และยังสอดคล้องกับแนวคิด "คาร์บอนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" อีกด้วย

แนวคิดอัจฉริยะทั้งบ้าน

พื้นฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ DC ทั้งบ้านคือการประยุกต์ใช้และการส่งเสริมสติปัญญาของทั้งบ้าน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การประยุกต์ใช้ระบบ DC ภายในอาคารนั้นขึ้นอยู่กับความฉลาดเป็นหลัก และเป็นวิธีสำคัญในการเสริมศักยภาพ "ความฉลาดทั้งบ้าน"

บ้านอัจฉริยะหมายถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และระบบต่างๆ ภายในบ้านผ่านเทคโนโลยีขั้นสูงและระบบอัจฉริยะเพื่อให้เกิดการควบคุมจากส่วนกลาง ระบบอัตโนมัติ และการตรวจสอบระยะไกล ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสะดวกสบายและความสะดวกสบายของชีวิตในบ้าน ความปลอดภัยและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

พื้นฐาน

หลักการใช้งานระบบอัจฉริยะทั้งบ้านเกี่ยวข้องกับประเด็นสำคัญหลายประการ รวมถึงเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ อุปกรณ์อัจฉริยะ การสื่อสารเครือข่าย อัลกอริธึมอัจฉริยะและระบบควบคุม อินเทอร์เฟซผู้ใช้ การป้องกันความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว และการอัพเดตซอฟต์แวร์และการบำรุงรักษา ประเด็นเหล่านี้จะกล่าวถึงโดยละเอียดด้านล่าง

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์

พื้นฐานของระบบอัจฉริยะทั้งบ้านคือเซ็นเซอร์หลายตัวที่ใช้ในการตรวจสอบสภาพแวดล้อมภายในบ้านแบบเรียลไทม์ เซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อมประกอบด้วยเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ความชื้น แสง และคุณภาพอากาศเพื่อตรวจจับสภาพภายในอาคาร เซ็นเซอร์จับความเคลื่อนไหวและเซ็นเซอร์แม่เหล็กประตูและหน้าต่างใช้ในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์และสถานะของประตูและหน้าต่าง โดยให้ข้อมูลพื้นฐานสำหรับการรักษาความปลอดภัยและระบบอัตโนมัติ เซ็นเซอร์ควันและก๊าซใช้ในการตรวจสอบเพลิงไหม้และก๊าซที่เป็นอันตรายเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยภายในบ้าน

อุปกรณ์อัจฉริยะ

อุปกรณ์อัจฉริยะต่างๆ เป็นแกนหลักของระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน ระบบไฟอัจฉริยะ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ล็อคประตู และกล้อง ต่างก็มีฟังก์ชันที่สามารถควบคุมจากระยะไกลผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้ อุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบครบวงจรผ่านเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย (เช่น Wi-Fi, บลูทูธ, Zigbee) ทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ภายในบ้านผ่านอินเทอร์เน็ตได้ทุกที่ทุกเวลา

โทรคมนาคม

อุปกรณ์ของระบบอัจฉริยะทั้งบ้านเชื่อมต่อกันผ่านอินเทอร์เน็ตเพื่อสร้างระบบนิเวศอัจฉริยะ เทคโนโลยีการสื่อสารผ่านเครือข่ายช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่นพร้อมทั้งมอบความสะดวกในการควบคุมระยะไกล ผู้ใช้สามารถเข้าถึงระบบภายในบ้านจากระยะไกลเพื่อตรวจสอบและควบคุมสถานะอุปกรณ์จากระยะไกลผ่านบริการคลาวด์

อัลกอริธึมอัจฉริยะและระบบควบคุม

การใช้ปัญญาประดิษฐ์และอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องจักร ทำให้ระบบอัจฉริยะทั้งบ้านสามารถวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลที่รวบรวมโดยเซ็นเซอร์ได้อย่างชาญฉลาด อัลกอริธึมเหล่านี้ช่วยให้ระบบเรียนรู้พฤติกรรมของผู้ใช้ ปรับสถานะการทำงานของอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ และบรรลุการตัดสินใจและการควบคุมที่ชาญฉลาด การตั้งค่างานที่กำหนดเวลาไว้และเงื่อนไขทริกเกอร์ทำให้ระบบสามารถดำเนินงานได้โดยอัตโนมัติภายใต้สถานการณ์เฉพาะ และปรับปรุงระดับอัตโนมัติของระบบ

ส่วนต่อประสานกับผู้ใช้

เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้งานระบบอัจฉริยะทั้งบ้านได้สะดวกยิ่งขึ้น จึงได้มีการจัดเตรียมอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่หลากหลาย รวมถึงแอปพลิเคชันบนมือถือ แท็บเล็ต หรืออินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ภายในบ้านจากระยะไกลได้อย่างสะดวกผ่านอินเทอร์เฟซเหล่านี้ นอกจากนี้ การควบคุมด้วยเสียงยังช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมอุปกรณ์อัจฉริยะผ่านคำสั่งเสียงผ่านแอพพลิเคชั่นผู้ช่วยเสียงได้อีกด้วย

ข้อดีของ DC ทั้งบ้าน

มีข้อดีหลายประการในการติดตั้งระบบ DC ในบ้าน ซึ่งสามารถสรุปได้เป็น 3 ด้าน ได้แก่ ประสิทธิภาพการส่งผ่านพลังงานสูง การบูรณาการพลังงานหมุนเวียนในระดับสูง และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ในระดับสูง

ประสิทธิภาพ

ประการแรก ในวงจรภายในอาคาร อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้มักจะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำ และไฟ DC ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบ่อยครั้ง การลดการใช้หม้อแปลงสามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประการที่สองการสูญเสียสายไฟและตัวนำระหว่างการส่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงนั้นค่อนข้างน้อย เนื่องจากการสูญเสียความต้านทานของกระแสตรงไม่เปลี่ยนแปลงตามทิศทางของกระแส จึงสามารถควบคุมและลดค่าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งช่วยให้ไฟ DC สามารถแสดงประสิทธิภาพพลังงานที่สูงขึ้นในบางสถานการณ์เฉพาะ เช่น การส่งพลังงานระยะสั้น และระบบจ่ายไฟในท้องถิ่น

ในที่สุด ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ได้มีการนำตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีการมอดูเลตใหม่ๆ มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ DC ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสามารถลดการสูญเสียจากการแปลงพลังงาน และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของระบบไฟฟ้ากระแสตรงได้ดียิ่งขึ้น

การบูรณาการพลังงานทดแทน

ในระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน พลังงานหมุนเวียนจะถูกนำเข้าและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วย สิ่งนี้ไม่เพียงแต่สามารถนำแนวคิดเรื่องการปกป้องสิ่งแวดล้อมไปใช้เท่านั้น แต่ยังใช้ประโยชน์จากโครงสร้างและพื้นที่ของบ้านได้อย่างเต็มที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดหาพลังงาน ในทางตรงกันข้าม ระบบ DC จะบูรณาการเข้ากับแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้ง่ายกว่า

ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์

ระบบ DC มีความเข้ากันได้ดีกว่ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในอาคาร ปัจจุบันอุปกรณ์หลายชนิด เช่น ไฟ LED เครื่องปรับอากาศ ฯลฯ ล้วนเป็น DC drive ทั้งสิ้น ซึ่งหมายความว่าระบบไฟฟ้ากระแสตรงจะควบคุมและจัดการอัจฉริยะได้ง่ายขึ้น ด้วยเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง ทำให้สามารถควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ DC ได้แม่นยำยิ่งขึ้น และบรรลุการจัดการพลังงานอัจฉริยะได้

พื้นที่สมัคร

ข้อดีหลายประการของระบบ DC ที่เพิ่งกล่าวถึงสามารถสะท้อนให้เห็นได้อย่างสมบูรณ์แบบในบางสาขาเท่านั้น พื้นที่เหล่านี้เป็นสภาพแวดล้อมภายในอาคาร ซึ่งเป็นสาเหตุที่ DC ทั้งบ้านสามารถโดดเด่นในพื้นที่ภายในอาคารในปัจจุบัน

อาคารพักอาศัย

ในอาคารที่พักอาศัย ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านสามารถให้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายด้าน ระบบไฟส่องสว่างเป็นพื้นที่ใช้งานที่สำคัญ ระบบไฟ LED ที่ขับเคลื่อนโดย DC สามารถลดการสูญเสียการแปลงพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

นอกจากนี้ ไฟ DC ยังสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้าน เช่น คอมพิวเตอร์ ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ ฯลฯ อุปกรณ์เหล่านี้เองเป็นอุปกรณ์ DC ที่ไม่มีขั้นตอนการแปลงพลังงานเพิ่มเติม

อาคารพาณิชย์

สำนักงานและสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์ในอาคารพาณิชย์ยังสามารถได้รับประโยชน์จากระบบ DC ทั้งบ้าน แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับอุปกรณ์สำนักงานและระบบไฟส่องสว่างช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสิ้นเปลืองพลังงาน

เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์เชิงพาณิชย์บางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ต้องใช้ไฟ DC ยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารพาณิชย์

การใช้งานทางอุตสาหกรรม

ในด้านอุตสาหกรรม ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์สายการผลิตและโรงงานไฟฟ้าได้ อุปกรณ์อุตสาหกรรมบางชนิดใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรง การใช้ไฟ DC สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงานได้ สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในการใช้เครื่องมือไฟฟ้าและอุปกรณ์การประชุมเชิงปฏิบัติการ

ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและระบบกักเก็บพลังงาน

ในด้านการขนส่ง ระบบไฟฟ้ากระแสตรงสามารถใช้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จ นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านยังสามารถรวมเข้ากับระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ เพื่อให้ครัวเรือนได้รับโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย

เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

ในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ศูนย์ข้อมูลและสถานีฐานการสื่อสารเป็นสถานการณ์การใช้งานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบ DC ทั้งบ้าน เนื่องจากอุปกรณ์และเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากในศูนย์ข้อมูลใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ระบบไฟฟ้ากระแสตรงจึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของศูนย์ข้อมูลทั้งหมด ในทำนองเดียวกัน สถานีฐานการสื่อสารและอุปกรณ์ยังสามารถใช้ไฟ DC เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ และลดการพึ่งพาระบบไฟฟ้าแบบเดิม

ส่วนประกอบของระบบ DC ทั้งบ้าน

แล้วระบบ DC ทั้งบ้านถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร? โดยสรุป ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านสามารถแบ่งออกเป็นสี่ส่วน ได้แก่ แหล่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง ระบบจัดเก็บพลังงานสาขา ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรง และอุปกรณ์ไฟฟ้าสาขา

DC แหล่งพลังงาน

ในระบบ DC จุดเริ่มต้นคือแหล่งพลังงาน DC ต่างจากระบบ AC แบบดั้งเดิม แหล่งพลังงาน DC สำหรับทั้งบ้านโดยทั่วไปไม่ได้พึ่งพาอินเวอร์เตอร์ในการแปลงไฟ AC เป็นไฟ DC แต่จะเลือกพลังงานหมุนเวียนจากภายนอก เป็นแหล่งพลังงานเพียงอย่างเดียวหรือหลัก

เช่น แผงโซลาร์เซลล์จะวางอยู่ที่ผนังด้านนอกของอาคาร แสงจะถูกแปลงเป็นไฟ DC โดยแผง จากนั้นเก็บไว้ในระบบจำหน่ายไฟ DC หรือส่งโดยตรงไปยังแอปพลิเคชันอุปกรณ์ปลายทาง สามารถติดตั้งที่ผนังด้านนอกของอาคารหรือห้องก็ได้ สร้างกังหันลมขนาดเล็กที่ด้านบนแล้วแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ปัจจุบันพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงกระแสหลักมากกว่า อาจมีอย่างอื่นในอนาคต แต่ทั้งหมดต้องใช้ตัวแปลงเพื่อแปลงเป็นไฟ DC

DC ระบบกักเก็บพลังงาน

โดยทั่วไป พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างจากแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจะไม่ถูกส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทางโดยตรง แต่จะถูกเก็บไว้ในระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง เมื่ออุปกรณ์ต้องการไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกจากระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ให้พลังงานภายในอาคาร

ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเปรียบเสมือนอ่างเก็บน้ำ ซึ่งจะรับพลังงานไฟฟ้าที่แปลงจากแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง และจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ปลายทางอย่างต่อเนื่อง เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากการส่งสัญญาณ DC อยู่ระหว่างแหล่งพลังงาน DC และระบบกักเก็บพลังงาน DC จึงสามารถลดการใช้อินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนในการออกแบบวงจรเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มเสถียรภาพของระบบอีกด้วย .

ดังนั้น ระบบจัดเก็บพลังงาน DC ทั้งบ้านจึงอยู่ใกล้กับโมดูลชาร์จ DC ของยานพาหนะพลังงานใหม่มากกว่า "ระบบสุริยะ DC Coupled" แบบดั้งเดิม

ดังแสดงในรูปด้านบน “ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DC Coupled” แบบดั้งเดิมจำเป็นต้องส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีโมดูลอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มเติม ในขณะที่ “ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DC Coupled” ที่มี DC ทั้งบ้านไม่จำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์ และบูสเตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆ มีประสิทธิภาพและพลังงานสูง

DC ระบบกระจายกำลัง

หัวใจของระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านคือระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในบ้าน อาคาร หรือสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ ระบบนี้มีหน้าที่ในการกระจายพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปยังอุปกรณ์ปลายทางต่างๆ ทำให้เกิดการจ่ายไฟไปยังทุกส่วนของบ้าน

ผล

การกระจายพลังงาน: ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรงมีหน้าที่กระจายพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน (เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ระบบกักเก็บพลังงาน ฯลฯ) ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ในบ้าน ได้แก่ ไฟส่องสว่าง เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ด้วยการกระจายพลังงาน DC การสูญเสียการแปลงพลังงานจะลดลง จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของทั้งระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมเข้ากับอุปกรณ์ DC และแหล่งพลังงานหมุนเวียน พลังงานไฟฟ้าจะสามารถนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

รองรับอุปกรณ์ DC: หนึ่งในกุญแจสำคัญของระบบ DC ทั้งบ้านคือการรองรับการจ่ายไฟของอุปกรณ์ DC เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานในการแปลง AC เป็น DC

รัฐธรรมนูญ

แผงจ่ายไฟ DC: แผงจ่ายไฟ DC เป็นอุปกรณ์สำคัญในการกระจายพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์และระบบกักเก็บพลังงานไปยังวงจรและอุปกรณ์ต่างๆ ภายในบ้าน ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสตรง และเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจในการกระจายพลังงานไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้

ระบบควบคุมอัจฉริยะ: เพื่อให้บรรลุการจัดการอัจฉริยะและการควบคุมพลังงาน ระบบ DC ทั้งบ้านมักจะติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งอาจรวมถึงคุณสมบัติต่างๆ เช่น การตรวจสอบพลังงาน การควบคุมระยะไกล และการตั้งค่าสถานการณ์อัตโนมัติ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

เต้ารับและสวิตช์ DC: เพื่อให้เข้ากันได้กับอุปกรณ์ DC เต้ารับและสวิตช์ในบ้านของคุณจำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้มีการเชื่อมต่อ DC ช่องจ่ายไฟและสวิตช์เหล่านี้สามารถใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟ DC ได้ พร้อมทั้งรับประกันความปลอดภัยและความสะดวกสบาย

DC อุปกรณ์ไฟฟ้า

มีอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงภายในอาคารจำนวนมากซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงรายการทั้งหมดที่นี่ แต่สามารถจำแนกได้เพียงคร่าวๆ เท่านั้น ก่อนอื่นเราต้องทำความเข้าใจก่อนว่าอุปกรณ์ประเภทใดที่ต้องใช้ไฟ AC และไฟ DC ประเภทใด โดยทั่วไปเครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าและติดตั้งมอเตอร์รับน้ำหนักสูง เครื่องใช้ไฟฟ้าดังกล่าวขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศรุ่นเก่า เครื่องซักผ้า เครื่องดูดควัน เป็นต้น

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดที่ไม่ต้องใช้มอเตอร์กำลังสูง และวงจรรวมที่มีความแม่นยำสามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าปานกลางและต่ำเท่านั้น และใช้แหล่งจ่ายไฟ DC เช่น โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ และเครื่องบันทึกเทป

แน่นอนว่าความแตกต่างข้างต้นยังไม่ครอบคลุมมากนัก ปัจจุบันเครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงจำนวนมากสามารถใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องปรับอากาศความถี่แปรผัน DC ปรากฏขึ้น โดยใช้มอเตอร์กระแสตรงที่มีเอฟเฟกต์เสียงเงียบกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า โดยทั่วไปแล้ว สิ่งสำคัญในการพิจารณาว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็น AC หรือ DC ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอุปกรณ์ภายใน

Pกรณีทางยุทธวิธีของ DC ทั้งบ้าน

ต่อไปนี้เป็นกรณีของ "ทั้งบ้าน DC" จากทั่วโลก พบว่ากรณีเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นโซลูชั่นที่มีคาร์บอนต่ำและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแรงผลักดันหลักสำหรับ "ไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้าน" ยังคงเป็นแนวคิดในการปกป้องสิ่งแวดล้อม และระบบไฟฟ้ากระแสตรงอัจฉริยะยังมีหนทางอีกยาวไกล .

Zero Emission House ในสวีเดน

โครงการสร้างพลังงานใหม่เขตสาธิตจงกวนชุน

โครงการสร้างพลังงานใหม่จงกวนชุนเป็นโครงการสาธิตที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลเขตเฉาหยางแห่งกรุงปักกิ่ง ประเทศจีน โดยมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมอาคารสีเขียวและการใช้พลังงานหมุนเวียน ในโครงการนี้ อาคารบางแห่งใช้ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้าน ซึ่งรวมกับแผงโซลาร์เซลล์และระบบกักเก็บพลังงานเพื่อให้ทราบถึงการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ความพยายามนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอาคารและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยการบูรณาการพลังงานใหม่และแหล่งจ่ายไฟ DC

โครงการที่อยู่อาศัยพลังงานยั่งยืนสำหรับงาน Dubai Expo 2020 สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์

ที่งานแสดงสินค้าปี 2020 ที่ดูไบ มีหลายโครงการจัดแสดงบ้านพลังงานที่ยั่งยืนโดยใช้พลังงานทดแทนและระบบ DC ทั้งบ้าน โครงการเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานผ่านโซลูชั่นพลังงานที่เป็นนวัตกรรม

โครงการทดลอง DC Microgrid ของญี่ปุ่น

ในญี่ปุ่น โครงการทดลองไมโครกริดบางโครงการได้เริ่มนำระบบ DC ทั้งบ้านมาใช้ ระบบเหล่านี้ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ขณะเดียวกันก็จ่ายไฟ DC ให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ ภายในบ้าน

บ้านศูนย์พลังงาน

โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัย London South Bank และห้องปฏิบัติการกายภาพแห่งชาติของสหราชอาณาจักร โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างบ้านที่ใช้พลังงานเป็นศูนย์ บ้านใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน เพื่อการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

Rสมาคมอุตสาหกรรม ELEVANT

เทคโนโลยีอัจฉริยะทั้งบ้านได้รับการแนะนำให้รู้จักกับคุณมาก่อน ในความเป็นจริง เทคโนโลยีนี้ได้รับการสนับสนุนจากสมาคมอุตสาหกรรมบางแห่ง Chargeing Head Network ได้นับสมาคมที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรม ที่นี่เราจะแนะนำคุณเกี่ยวกับสมาคมที่เกี่ยวข้องกับ DC ทั้งบ้าน

ค่าใช้จ่าย 

เอฟซีเอ

FCA (Fast Charging Alliance) ชื่อภาษาจีนคือ "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association" Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (หรือเรียกว่า Terminal Fast Charging Industry Association) ก่อตั้งขึ้นในปี 2021 เทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วของเทอร์มินัลเป็นความสามารถหลักที่ขับเคลื่อนการใช้งานขนาดใหญ่ของอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ (รวมถึง 5G และปัญญาประดิษฐ์) ). ภายใต้แนวโน้มการพัฒนาทั่วโลกในเรื่องความเป็นกลางของคาร์บอน การชาร์จอย่างรวดเร็วที่เทอร์มินัลจะช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์และขยะพลังงาน พร้อมทั้งบรรลุการปกป้องสิ่งแวดล้อมสีเขียว และการพัฒนาที่ยั่งยืนของอุตสาหกรรม มอบประสบการณ์การชาร์จที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้นแก่ผู้บริโภคหลายร้อยล้านคน

เพื่อเร่งการสร้างมาตรฐานและการพัฒนาอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยเทอร์มินัล Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo และ Xiaomi เป็นผู้นำในการเปิดตัวความพยายามร่วมกับทุกฝ่ายในห่วงโซ่อุตสาหกรรมการชาร์จอย่างรวดเร็วของเทอร์มินัล เช่น เครื่องจักร ชิป เครื่องมือ เครื่องชาร์จ และอุปกรณ์เสริมภายในที่สมบูรณ์ การเตรียมการจะเริ่มในต้นปี 2564 การจัดตั้งสมาคมจะช่วยสร้างชุมชนที่สนใจในห่วงโซ่อุตสาหกรรม สร้างฐานอุตสาหกรรมสำหรับการออกแบบการชาร์จเทอร์มินัลแบบเร็ว การวิจัยและพัฒนา การผลิต การทดสอบ และการรับรอง ตลอดจนขับเคลื่อนการพัฒนาแกนหลัก ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ชิปทั่วไประดับไฮเอนด์ วัสดุพื้นฐานที่สำคัญ และสาขาอื่นๆ และมุ่งมั่นที่จะสร้างกลุ่มอุตสาหกรรมนวัตกรรม Kuaihong ระดับโลกมีความสำคัญอย่างยิ่ง

FCA ส่งเสริมมาตรฐาน UFCS เป็นหลัก ชื่อเต็มของ UFCS คือ Universal Fast Charging Specification และชื่อภาษาจีนคือ Fusion Fast Charging Standard เป็นการชาร์จเร็วแบบบูรณาการยุคใหม่ นำโดย Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi และความพยายามร่วมกันของเทอร์มินัล บริษัทชิป และพันธมิตรในอุตสาหกรรมมากมาย เช่น Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology และ อังเปา อิเล็คทรอนิคส์. โปรโตคอล. ข้อตกลงดังกล่าวมีเป้าหมายเพื่อกำหนดมาตรฐานการชาร์จเร็วแบบบูรณาการสำหรับเทอร์มินัลมือถือ แก้ปัญหาความไม่เข้ากันของการชาร์จเร็วร่วมกัน และสร้างสภาพแวดล้อมการชาร์จที่รวดเร็ว ปลอดภัย และเข้ากันได้สำหรับผู้ใช้ปลายทาง

ปัจจุบัน UFCS ได้จัดการประชุมการทดสอบ UFCS ครั้งที่สอง ซึ่งได้เสร็จสิ้น "การทดสอบฟังก์ชันการปฏิบัติตามข้อกำหนดขององค์กรสมาชิก" และ "การทดสอบความเข้ากันได้ของผู้ผลิตเทอร์มินัล" แล้ว ผ่านการทดสอบและการแลกเปลี่ยนสรุป เราได้รวมทฤษฎีและการปฏิบัติไปพร้อมๆ กัน โดยมีเป้าหมายเพื่อทำลายสถานการณ์ความไม่เข้ากันของการชาร์จเร็ว ร่วมกันส่งเสริมการพัฒนาที่ดีของการชาร์จด่วนที่เทอร์มินัล และทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์และผู้ให้บริการคุณภาพสูงหลายรายในห่วงโซ่อุตสาหกรรมเพื่อร่วมกัน ส่งเสริมมาตรฐานเทคโนโลยีชาร์จเร็ว ความก้าวหน้าของอุตสาหกรรม UFCS

USB-IF

ในปี 1994 องค์กรมาตรฐานสากลที่ริเริ่มโดย Intel และ Microsoft เรียกว่า "USB-IF" (ชื่อเต็ม: USB Implementers Forum) เป็นบริษัทไม่แสวงหาผลกำไรที่ก่อตั้งโดยกลุ่มบริษัทที่พัฒนาข้อกำหนด Universal Serial Bus USB-IF ก่อตั้งขึ้นเพื่อให้องค์กรสนับสนุนและฟอรัมสำหรับการพัฒนาและการนำเทคโนโลยี Universal Serial Bus มาใช้ ฟอรัมส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์ต่อพ่วง USB (อุปกรณ์) ที่รองรับคุณภาพสูง และส่งเสริมคุณประโยชน์ของ USB และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดง.

เทคโนโลยีที่เปิดตัวโดย USB-IF ปัจจุบัน USB มีข้อกำหนดทางเทคนิคหลายเวอร์ชัน ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคเวอร์ชันล่าสุดคือ USB4 2.0 อัตราสูงสุดของมาตรฐานทางเทคนิคนี้เพิ่มขึ้นเป็น 80Gbps ใช้สถาปัตยกรรมข้อมูลใหม่ มาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD อินเทอร์เฟซ USB Type-C และมาตรฐานสายเคเบิลจะได้รับการอัปเดตพร้อมกัน

WPC

ชื่อเต็มของ WPC คือ Wireless Power Consortium และชื่อภาษาจีนคือ "Wireless Power Consortium" ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม พ.ศ. 2551 เป็นองค์กรกำหนดมาตรฐานแห่งแรกของโลกที่ส่งเสริมเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สาย ณ เดือนพฤษภาคม 2566 WPC มีสมาชิกทั้งหมด 315 คน สมาชิกพันธมิตรร่วมมือกันโดยมีเป้าหมายร่วมกัน: เพื่อให้เครื่องชาร์จไร้สายและแหล่งพลังงานไร้สายทั่วโลกสามารถใช้งานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงได้กำหนดข้อกำหนดหลายประการสำหรับเทคโนโลยีการชาร์จด่วนแบบไร้สาย

ในขณะที่เทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตการใช้งานได้ขยายจากอุปกรณ์พกพาสำหรับผู้บริโภคไปยังพื้นที่ใหม่ๆ มากมาย เช่น แล็ปท็อป แท็บเล็ต โดรน หุ่นยนต์ อินเทอร์เน็ตของยานพาหนะ และครัวไร้สายอัจฉริยะ WPC ได้พัฒนาและรักษามาตรฐานต่างๆ สำหรับการใช้งานการชาร์จไร้สายที่หลากหลาย รวมถึง:

มาตรฐาน Qi สำหรับสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์พกพาอื่นๆ

มาตรฐานครัวไร้สาย Ki สำหรับอุปกรณ์ในครัว รองรับไฟชาร์จสูงสุด 2200W

มาตรฐานรถยนต์ไฟฟ้าขนาดเล็ก (LEV) ช่วยให้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าขนาดเล็กแบบไร้สาย เช่น จักรยานไฟฟ้า และสกู๊ตเตอร์ที่บ้านและระหว่างเดินทางได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ปลอดภัยยิ่งขึ้น และสะดวกยิ่งขึ้น

มาตรฐานการชาร์จแบบไร้สายทางอุตสาหกรรมสำหรับการส่งพลังงานแบบไร้สายที่ปลอดภัยและสะดวกเพื่อชาร์จหุ่นยนต์, AGV, โดรน และเครื่องจักรอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

ขณะนี้มีผลิตภัณฑ์ชาร์จไร้สายที่ได้รับการรับรอง Qi มากกว่า 9,000 รายการในตลาด WPC ตรวจสอบความปลอดภัย การทำงานร่วมกัน และความเหมาะสมของผลิตภัณฑ์ผ่านเครือข่ายห้องปฏิบัติการทดสอบอิสระที่ได้รับอนุญาตทั่วโลก

การสื่อสาร

ซีเอสเอ

Connectivity Standards Alliance (CSA) เป็นองค์กรที่พัฒนา รับรอง และส่งเสริมมาตรฐานเรื่องบ้านอัจฉริยะ ซึ่งก่อตั้งก่อนหน้านี้คือ Zigbee Alliance ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2545 และในเดือนตุลาคม 2565 จำนวนสมาชิกบริษัทพันธมิตรจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 200 คน

CSA มอบมาตรฐาน เครื่องมือ และการรับรองสำหรับนักสร้างสรรค์นวัตกรรม IoT เพื่อทำให้ Internet of Things เข้าถึง ปลอดภัย และใช้งานได้มากขึ้น1 องค์กรมุ่งมั่นที่จะกำหนดและเพิ่มความตระหนักรู้ในอุตสาหกรรมและการพัฒนาโดยรวมของแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัยสำหรับการประมวลผลแบบคลาวด์และเทคโนโลยีดิจิทัลรุ่นต่อไป CSA-IoT รวบรวมบริษัทชั้นนำของโลกเพื่อสร้างและส่งเสริมมาตรฐานแบบเปิดทั่วไป เช่น Matter, Zigbee, IP ฯลฯ รวมถึงมาตรฐานในด้านต่างๆ เช่น ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ความเป็นส่วนตัวของข้อมูล การควบคุมการเข้าถึงอัจฉริยะ และอื่นๆ

Zigbee คือมาตรฐานการเชื่อมต่อ IoT ที่เปิดตัวโดย CSA Alliance เป็นโปรโตคอลการสื่อสารไร้สายที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชัน Wireless Sensor Network (WSN) และ Internet of Things (IoT) ใช้มาตรฐาน IEEE 802.15.4 ทำงานในย่านความถี่ 2.4 GHz และมุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานต่ำ ความซับซ้อนต่ำ และการสื่อสารระยะสั้น โปรโตคอลดังกล่าวได้รับการส่งเสริมโดย CSA Alliance และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบ้านอัจฉริยะ ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การดูแลสุขภาพ และสาขาอื่นๆ

เป้าหมายการออกแบบประการหนึ่งของ Zigbee คือการสนับสนุนการสื่อสารที่เชื่อถือได้ระหว่างอุปกรณ์จำนวนมากในขณะที่ยังคงรักษาระดับการใช้พลังงานต่ำไว้ เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องใช้งานเป็นเวลานานและต้องอาศัยพลังงานจากแบตเตอรี่ เช่น โหนดเซ็นเซอร์ โปรโตคอลมีโทโพโลยีที่หลากหลาย รวมถึงสตาร์ เมช และทรีคลัสเตอร์ ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับเครือข่ายที่มีขนาดและความต้องการที่แตกต่างกันได้

อุปกรณ์ Zigbee สามารถสร้างเครือข่ายที่จัดระเบียบตัวเองได้โดยอัตโนมัติ มีความยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้ และสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเครือข่ายแบบไดนามิก เช่น การเพิ่มหรือการถอดอุปกรณ์ ทำให้ Zigbee ปรับใช้และบำรุงรักษาได้ง่ายขึ้นในการใช้งานจริง โดยรวมแล้ว Zigbee ซึ่งเป็นโปรโตคอลการสื่อสารไร้สายมาตรฐานแบบเปิด มอบโซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์ IoT ต่างๆ

บลูทูธ เอสไอจี

ในปี 1996 Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM และ Intel วางแผนที่จะก่อตั้งสมาคมอุตสาหกรรม องค์กรนี้คือ "พันธมิตรเทคโนโลยีบลูทูธ" หรือที่เรียกว่า "บลูทูธ SIG" พวกเขาร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อไร้สายระยะสั้น ทีมพัฒนาหวังว่าเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายนี้สามารถประสานงานและรวมงานในสาขาอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น Bluetooth King ได้ เทคโนโลยีนี้จึงได้ชื่อว่าบลูทูธ

Bluetooth (เทคโนโลยี Bluetooth) เป็นมาตรฐานการสื่อสารไร้สายระยะสั้นและพลังงานต่ำ เหมาะสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์และการส่งข้อมูลต่างๆ ด้วยการจับคู่ที่ง่ายดาย การเชื่อมต่อแบบหลายจุด และคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน

บลูทูธ (เทคโนโลยีบลูทูธ) สามารถให้การเชื่อมต่อไร้สายกับอุปกรณ์ภายในบ้านและเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย

สมาคมสปาร์คลิงค์

เมื่อวันที่ 22 กันยายน 2020 Sparklink Association ได้ก่อตั้งขึ้นอย่างเป็นทางการ Spark Alliance คือพันธมิตรทางอุตสาหกรรมที่มุ่งมั่นสู่โลกาภิวัตน์ เป้าหมายคือการส่งเสริมนวัตกรรมและระบบนิเวศทางอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้นไร้สายรุ่นใหม่ SparkLink และดำเนินการพัฒนาแอปพลิเคชันสถานการณ์ใหม่อย่างรวดเร็ว เช่น รถยนต์อัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ เทอร์มินัลอัจฉริยะ และการผลิตอัจฉริยะ และตอบสนองความต้องการ ของข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพขั้นสูงสุด ปัจจุบันสมาคมมีสมาชิกมากกว่า 140 คน

เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะสั้นที่ส่งเสริมโดย Sparklink Association เรียกว่า SparkLink และชื่อภาษาจีนคือ Star Flash ลักษณะทางเทคนิคคือเวลาแฝงต่ำมากและความน่าเชื่อถือสูงเป็นพิเศษ ใช้โครงสร้างเฟรมที่สั้นเป็นพิเศษ โพลาร์โคเดก และกลไกการส่งสัญญาณ HARQ ใหม่ SparkLink สามารถบรรลุเวลาแฝง 20.833 ไมโครวินาทีและความน่าเชื่อถือ 99.999%

WI-Fฉันอัลลิอันซ์

Wi-Fi Alliance เป็นองค์กรระหว่างประเทศที่ประกอบด้วยบริษัทเทคโนโลยีจำนวนหนึ่งที่มุ่งมั่นที่จะส่งเสริมและส่งเสริมการพัฒนา นวัตกรรม และมาตรฐานของเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย องค์กรก่อตั้งขึ้นในปี 1999 เป้าหมายหลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ Wi-Fi ที่ผลิตโดยผู้ผลิตหลายรายสามารถใช้งานร่วมกันได้ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมความนิยมและการใช้งานเครือข่ายไร้สาย

เทคโนโลยี Wi-Fi (Wireless Fidelity) เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการส่งเสริมโดย Wi-Fi Alliance เป็นหลัก เนื่องจากเป็นเทคโนโลยี LAN ไร้สาย จึงใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลและการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านสัญญาณไร้สาย ช่วยให้อุปกรณ์ (เช่น คอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต อุปกรณ์สมาร์ทโฮม ฯลฯ) สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลภายในขอบเขตที่จำกัดโดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อทางกายภาพ

เทคโนโลยี Wi-Fi ใช้คลื่นวิทยุเพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ ลักษณะไร้สายนี้ช่วยลดความจำเป็นในการเชื่อมต่อทางกายภาพ ทำให้อุปกรณ์สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในขอบเขตโดยที่ยังคงการเชื่อมต่อเครือข่ายไว้ เทคโนโลยี Wi-Fi ใช้คลื่นความถี่ที่แตกต่างกันในการส่งข้อมูล คลื่นความถี่ที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ 2.4GHz และ 5GHz คลื่นความถี่เหล่านี้แบ่งออกเป็นหลายช่องซึ่งอุปกรณ์สามารถสื่อสารได้

ความเร็วของเทคโนโลยี Wi-Fi ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและย่านความถี่ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ความเร็ว Wi-Fi ได้ค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากหลายร้อย Kbps (กิโลบิตต่อวินาที) ที่เร็วที่สุดเป็นหลาย Gbps (กิกะบิตต่อวินาที) ในปัจจุบัน มาตรฐาน Wi-Fi ที่แตกต่างกัน (เช่น 802.11n, 802.11ac, 802.11ax ฯลฯ) รองรับอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การส่งข้อมูลยังได้รับการคุ้มครองผ่านโปรโตคอลการเข้ารหัสและการรักษาความปลอดภัย ในจำนวนนั้น WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) และ WPA3 เป็นมาตรฐานการเข้ารหัสทั่วไปที่ใช้เพื่อปกป้องเครือข่าย Wi-Fi จากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตและการโจรกรรมข้อมูล

Sความเป็นมาตรฐานและรหัสอาคาร

อุปสรรคสำคัญในการพัฒนาระบบ DC ทั้งบ้านคือการขาดมาตรฐานและรหัสอาคารที่สอดคล้องกันทั่วโลก โดยปกติแล้วระบบไฟฟ้าในอาคารแบบดั้งเดิมจะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านจึงจำเป็นต้องมีชุดมาตรฐานใหม่ในการออกแบบ การติดตั้ง และการใช้งาน

การขาดมาตรฐานอาจนำไปสู่ความไม่เข้ากันระหว่างระบบต่างๆ เพิ่มความซับซ้อนในการเลือกและเปลี่ยนอุปกรณ์ และยังอาจเป็นอุปสรรคต่อขนาดของตลาดและการแพร่หลายอีกด้วย การขาดความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับรหัสอาคารก็ถือเป็นความท้าทายเช่นกัน เนื่องจากอุตสาหกรรมการก่อสร้างมักมีพื้นฐานมาจากการออกแบบระบบไฟฟ้ากระแสสลับแบบดั้งเดิม ดังนั้น การแนะนำระบบ DC ทั้งบ้านอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนและกำหนดรหัสอาคารใหม่ ซึ่งจะต้องใช้เวลาและความพยายามร่วมกัน

Eต้นทุนทางเศรษฐกิจและการสลับเทคโนโลยี

การใช้งานระบบ DC ทั้งบ้านอาจมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ DC ขั้นสูง ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ และเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ดัดแปลง DC ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ผู้บริโภคและผู้พัฒนาอาคารจำนวนมากลังเลที่จะนำระบบ DC ทั้งบ้านมาใช้

นอกจากนี้ อุปกรณ์ AC และโครงสร้างพื้นฐานแบบเดิมมีความสมบูรณ์และแพร่หลายมากจนการเปลี่ยนมาใช้ระบบ DC ทั้งบ้านจำเป็นต้องมีการแปลงเทคโนโลยีขนาดใหญ่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบโครงร่างระบบไฟฟ้าใหม่ การเปลี่ยนอุปกรณ์ และการฝึกอบรมบุคลากร การเปลี่ยนแปลงนี้อาจก่อให้เกิดการลงทุนและค่าแรงเพิ่มเติมในอาคารและโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ ซึ่งจำกัดอัตราการเปิดตัวระบบ DC ทั้งบ้าน

Dความเข้ากันได้ของอุปกรณ์และการเข้าถึงตลาด

ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านจำเป็นต้องได้รับความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ต่างๆ ในตลาดมากขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องใช้ไฟฟ้า ไฟส่องสว่าง และอุปกรณ์อื่นๆ ในบ้านทำงานได้อย่างราบรื่น ปัจจุบัน อุปกรณ์จำนวนมากในตลาดยังคงเป็นระบบ AC และการส่งเสริมระบบ DC ทั้งบ้านจำเป็นต้องได้รับความร่วมมือกับผู้ผลิตและซัพพลายเออร์เพื่อส่งเสริมอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ DC มากขึ้นเพื่อเข้าสู่ตลาด

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์พลังงานและเครือข่ายไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่ามีการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนและการเชื่อมต่อโครงข่ายกับโครงข่ายแบบดั้งเดิมอย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหาความเข้ากันได้ของอุปกรณ์และการเข้าถึงตลาดอาจส่งผลกระทบต่อการใช้งานระบบ DC ทั้งบ้านในวงกว้าง โดยต้องได้รับความเห็นพ้องต้องกันและความร่วมมือในห่วงโซ่อุตสาหกรรมมากขึ้น

Sมาร์ทและยั่งยืน

ทิศทางการพัฒนาในอนาคตประการหนึ่งของระบบ DC ทั้งบ้านคือการให้ความสำคัญกับความฉลาดและความยั่งยืนให้มากขึ้น ด้วยการบูรณาการระบบควบคุมอัจฉริยะ ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถตรวจสอบและจัดการการใช้พลังงานได้แม่นยำยิ่งขึ้น ทำให้เกิดกลยุทธ์การจัดการพลังงานที่ปรับแต่งได้ ซึ่งหมายความว่าระบบสามารถปรับแบบไดนามิกตามความต้องการของครัวเรือน ราคาไฟฟ้า และความพร้อมของพลังงานหมุนเวียน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดและลดต้นทุนด้านพลังงาน

ในเวลาเดียวกัน ทิศทางการพัฒนาที่ยั่งยืนของระบบ DC ทั้งบ้านเกี่ยวข้องกับการบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนในวงกว้าง รวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม ฯลฯ ตลอดจนเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะช่วยสร้างระบบไฟฟ้าภายในบ้านที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ชาญฉลาดยิ่งขึ้น และยั่งยืนยิ่งขึ้น และส่งเสริมการพัฒนาระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านในอนาคต

Sความเป็นมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม

เพื่อส่งเสริมการประยุกต์ใช้ระบบ DC ทั้งบ้านในวงกว้าง ทิศทางการพัฒนาอีกประการหนึ่งคือการเสริมสร้างมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม การสร้างมาตรฐานและข้อกำหนดที่เป็นหนึ่งเดียวทั่วโลกสามารถลดต้นทุนการออกแบบระบบและการใช้งาน ปรับปรุงความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ และด้วยเหตุนี้จึงส่งเสริมการขยายตลาด

นอกจากนี้ความร่วมมือทางอุตสาหกรรมยังเป็นปัจจัยสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาระบบ DC ทั้งบ้าน ผู้เข้าร่วมในทุกด้าน รวมถึงผู้สร้าง วิศวกรไฟฟ้า ผู้ผลิตอุปกรณ์ และซัพพลายเออร์พลังงาน จำเป็นต้องทำงานร่วมกันเพื่อสร้างระบบนิเวศอุตสาหกรรมแบบครบวงจร ซึ่งจะช่วยแก้ไขความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ปรับปรุงความเสถียรของระบบ และขับเคลื่อนนวัตกรรมทางเทคโนโลยี ด้วยมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม ระบบ DC ทั้งบ้านได้รับการคาดหวังให้บูรณาการเข้ากับอาคารหลักและระบบไฟฟ้าได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น และบรรลุการใช้งานที่กว้างขึ้น

Sบทสรุป

DC ทั้งบ้านเป็นระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งต่างจากระบบ AC ทั่วไปตรงที่จ่ายไฟ DC ไปทั่วทั้งอาคาร ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่ระบบแสงสว่างไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ระบบ DC ทั้งบ้านมีข้อได้เปรียบเหนือระบบแบบดั้งเดิมบางประการในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การบูรณาการพลังงานหมุนเวียน และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ประการแรก โดยการลดขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงาน ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงานได้ ประการที่สอง พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงสามารถบูรณาการเข้ากับอุปกรณ์พลังงานทดแทน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ได้ง่ายกว่า ทำให้เกิดโซลูชันพลังงานไฟฟ้าที่ยั่งยืนสำหรับอาคาร นอกจากนี้ สำหรับอุปกรณ์ DC จำนวนมาก การใช้ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถลดการสูญเสียการแปลงพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้

พื้นที่การใช้งานของระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านครอบคลุมหลายสาขา รวมถึงอาคารที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ การใช้งานทางอุตสาหกรรม ระบบพลังงานหมุนเวียน การขนส่งทางไฟฟ้า ฯลฯ ในอาคารที่พักอาศัย ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับแสงสว่างและเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานภายในบ้าน ในอาคารพาณิชย์ แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับอุปกรณ์สำนักงานและระบบไฟส่องสว่างช่วยลดการใช้พลังงาน ในภาคอุตสาหกรรม ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์สายการผลิตได้ ในบรรดาระบบพลังงานหมุนเวียน ระบบ DC ทั้งบ้านจะผสานรวมกับอุปกรณ์ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้ง่ายกว่า ในด้านการขนส่งไฟฟ้า ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรงสามารถใช้เพื่อชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จ การขยายตัวอย่างต่อเนื่องของพื้นที่การใช้งานเหล่านี้บ่งชี้ว่าระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านจะกลายเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพในระบบอาคารและระบบไฟฟ้าในอนาคต

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