Одоогоор зөөврийн цахилгаан эрчим хүчний зах зээл маш хурдан өөрчлөгдөж байна. LinkedIn-ийн 2023 оны тайлангийн мэдээлснээр индустрийн IoT-ийн хэрэглээ 2027 онд 70%-иас дээш хүрэх боломжтой байна. Бид эмнэлэг, серверийн ферм, цэргийн суурин дээр тархсан холбогдсон төхөөрөмжүүдийг харж байна. Ухаалаг технологийн энэ цэцэнт олны дараа олон төрлийн нөхцөлд сайн ажилладаг цахилгаан эрчим хүчний сонголт хэрэгтэй болсон. Орчныг ажиглаад юу харж байна вэ? Зорчигчид тогтмол лэптоп дээрээ зөөж байдаг жижиг баттерейнууд нь үйлдвэрийн роботуудыг гүйлгэж буй хүнд даацын системүүдтэй зэрэгцэж байршсан байна. Энэ нь томоохон болон жижиг аж үйлдвэрүүдэд цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ хэр зэрэг өөрчлөгдсөн болохыг бодоход ойлгомжтой юм.
Компаниуд одоо байгаа инфраструктурын хамт сэргэн сэргэн нэгдэхийг эрхэм зорилго болгож байгаа бол хэрэглэгчид нь олон төхөөрөмжийн цэнэглэгч боломжтой хөнгөн дизайн шаарддаг. 2023 онд АНУ-ын засгийн газар 100 тэрбум ам.долларын энерги инфраструктурын хөрөнгө оруулалт нь улсын энерги аюулгүй байдалд зориулсан онцгой цахилгаан шийдлийн стратегийн чухлыг харуулж байна.
Сэргээгдэх энерги эрчим хүчний нийлүүлэгч сүүлийн үед модуль хүчний станцуудыг 50-аас дээш торон гаднах талбайд суурилуулан ажиллуулж, үндсэн ажиллагааны үед генератор ашиглах хэрэгцээгээ 40%-иар бууруулж чаджээ. Энэхүү хэрэгжилт нь хэмжээнд тохируулж болох баттерейн бүрдүүлэг болон ухаалаг ачааллын удирдлагын тусламжтайгаар холын хол байршилд орших талбайн чухал энергийн хомсдолыг хэрхэн арилгаж болохыг харуулж байна.
Одообаа орчин үеийн нэгжүүд нь бодит цагийн хэрэглээний метрикий харуулсан түшиг дэлгэцийн интерфейс болон автоматаар төхөөрөмж таних технологийг агуулж байна. Эдгээр онцлогууд нь тухайн агшинд олон төрлийн эмнэлгийн төхөөрөмжтэй хамтран ажиллах шаардлагатай талбайн үйл ажиллагаанд чухал хэрэгсэл болох энергийн оновчтой тархалтыг хангана.
EnergyTech 2023-ийн судалгаагаар модуль бүхий зөөврийн цахилгааны системүүд нь хөгжүүлэгчидийн хувьсах цахилгааны шийдлийн ойролцоогоор 89 хувийг хангаж байна. Эдгээр систем нь хэрэглэгчдийн цахилгааны хүчдэл, хадгалах багтаамж, физик хэмжээнд үндэслэн янз бүрийн батерейн тохируулгуудыг хамтдаа хийх боломжийг олгодог. Энэхүү арга барил нь компаниудыг одоо олон төрлийн тусгай зориулалтын төхөөрөмжүүдийг худалдан авах шаардлагагүй болгодог. Тус бүрд нь тусгай зориулалтын төхөөрөмжүүдийг худалдан авахын оронд компаниуд мөнгө хэмнэх боломжтой бөгөөд зарим тохиолдолд зардлыг 32 хувь хүртэл бууруулж болно. Түүнчлэн эдгээр системүүд нь янз бүрийн газруудад төхөөрөмжүүдийг байршуулах үед илүү сайн нөөцөд зохицох боломжийг олгодог. Батлагдсан холболтын цэгүүд болон тогтмол цахилгааны хяналтын системүүдийг дотор нь бүхий энэ модульууд нь тусдаа цахилгааны банкны ажиллагаа гүйцэтгэх болон холбоотой байдалтайгаар том цахилгааны системүүдийн хэсэг болон ажиллах боломжтой. Тус системүүд нь түр хугацаагаар их хэмжээний цахилгаан шаардлагатай концерт, фестивалиудад тухайн цахилгааны эх үүсвэр шаардлагатай орон нутгийн эмчид тус тус өргөн ашиглагддаг.
Одоогийн модуль системүүд нь тоног төхөөрөмжгүйгээр солих боломжтой батерейн цуглуулгатай бөгөөд э emergencies ажилладаг эсвэл телеком нэвтрүүлгийн сүлжээг удирддаг хүмүүсийн хувьд маш чухал юм. Өнгөрсөн жил хийсэн талбайн шинжилгээнд үндэслэн батерейн эдгээр сунгах модульд шилжсэн компаниуд нь гол цахилгаан эх үүсвэрээс хол байршуулах үед ойролцоогоор 94% -ийн системийн ажиллагааг хангаж байна. Харин хуучин тогтмол багтаамжтай батерейтай харьцуулахад 76% -ийн найдвартай байдалтай байна. Энэ нь одоо байгаа олон төрлийн төхөөрөмжид нийцэх цэнэглэгч станцуудын хувьд илүү сайн байна. Энэ нь ажилчид цүвцийн цахилгааны модуль болон ердийн цахилгааны тоног төхөөрөмжийг асуудалгүйгээр зэрэг цэнэглэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь мөнгө хэмнэж, ажил үйлдвэрээ тасралтгүй явуулах боломжийг олгодог.
2023 онд Арктикт явагдсан судалгааны экспедиц нь модуль бүтцийн үйл ажиллагааны нөлөөг харуулжээ. Судлаачид дөрвөн 1 кВтц-ийн баттерейн модуль болон 300 Вт-ын наран эрчим хүчний самбар зэрэг хослуулан ашиглан масштаблагдах систем үүсгэсэн бөгөөд энэ нь:
Систем нь -40°C хүртэл температур буурч байтал ч мэдээллийг тасралтгүй хүлээн авах төхөөрөмжийг ажиллагаа нь модуль бүтцийн хүнд нөхцөлд тэсвэртэй байх чадварыг баталгаажуулжээ.
Масштаблагдах зохион бүтээгч цахилгаан эх үүсвэрийн төслийг хийхдээ томоохон үйлдвэрлэгчид дараах гурван зарчмыг баримтладаг:
Энэ арга нь өнөөдрийн 500Вт цагийн модульт цахилгаан станцыг технологийн ард хомсдохоос сэргийлэн дэвшилтэт шинэчлэлтүүдийн тусламжтайгаар 5кВт цахилгааны систем болгон хөгжүүлэх боломжийг олгодог.
Одоогийн гар утасны цахилгаан эх үүсвэрүүд нь хуучин байдлаар 12 ватт чадалтай USB-A порт, шинэ USB-C Power Delivery портууд 100 ватт чадалтай, мөн 15 ватттай Qi утасгүй цэнэглэх цэгүүдийн хослолын төлөө зургаан эд анги хүртэл зэрэг ажиллуулж чаддаг. Салбарын сүүлийн судалгаагаар одоо 10-н дөрөв нь олон стандарттай цахилгаан банк хайж байгаа юм. Энэ нь ихэнх гэр бүлүүдэд хүн тутмын дунджаар 3.2 төхөөрөмж байдаг тул ойлгомжтой юм. Үйлдвэрлэгчид энэ бүх зүйлийг хэрхэн хослуулж байгаа нь...
Урт утаснуудыг ашиглан кабелийн менежментийн асуудлыг шийдэж, цахилгааны банкны хайрцагт татлага USB-C болон Micro-USB утас, магнитан Apple Watch цэнэглэгчийг суурьшуулна. Энэ дизайны ачаар гадны ашиглах боломжийг хангахын тулд IP54 ангилалтай бөгөөд хөнгөн багажны жин 40%-иар буурна.
Анхдагч цахилгааны систем нь 0.3 секундын дотор холбогдсон төхөөрөмжийн төрлийг илрүүлдэг авто-мэдрэгч чипс ашигладаг, оролтын цэг тутамд оновчтой ваттыг хуваарилдаг (5–20V хувьсах тохируулга), эмнэлгийн болон цэргийн чухал төхөөрөмжүүдэд цахилгааныг эхэлж өгөх боломжийг олгодог. Энэ нь хэрэглэгчийн оролцоогүйгээр үр ашигтай, аюулгүй цэнэглэлтийг хангана.
Барилгын болон аварга ажилтны багийн хувьд зориулсан зэвэрдэггүй цахилгааны нөөцийн нэгжүүд нь:
Эдгээр нийцсэн сайжруулалтууд нь телеком, эрүүл мэнд, дайны салбарт гарсан захиалагчийн гадуурх цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний жилээс жилд 89% өсөлттэй таарч байна.
2024 оны Цахилгаан хүчний системийн инноваций тайлангийн мэдээнээс үзвэл одоо үеийн үйлдвэрлэгчдийн ойролцоогоор гуравны хагас нь зөөврийн цахилгаан эх үүсгүүрүүдийг өөрсдийн брендтэй нь худалдан авч, шаардлагатай үед хэмжээгээ томруулах боломжтой байхыг хүсдэг байна. Энэхүү явцад гол шалтгаан нь үйлдвэрлэгчид бүх тоног төхөөрөмжүүдээ ижил цахилгаан стандартын дагуу ажиллуулахыг хүсэж байгаа хэдий ч өдөр тутмын үйл ажиллагаагаа хэрхэн хатуу бусаар удирдах боломжийг хүсдэгт оршино. Цахилгаан холбоо, барилгын салбарын компанийн цахилгааны нэгжүүд нь гадаад талаараа бат бөх харагдах, компанийн лого нь тод харагдах байхыг шаарддаг бөгөөд тэд өөр өөр напрягийн хувьд тусгайлан тохируулж өгсөн байхыг хүсдэг. Эдгээр онцлогууд нь одоо үед зүгээр л хүссэн зүйл биш, харин ихэнх бизнес орчинд үндсэн шаардлага болон хувирчээ.
Орчин үеийн 3D хэвлэлт болон модуль хэлбэрийн PCB загварчлал нь 72 цагийн дотор ажиллагааны прототип үүсгэх боломжийг олгодог-эдийн засгийн арга барилтай харьцуулахад 53% буурдаг. Энэ хурдатгал нь пүүсүүдийг дулааны удирдлагын системийг баталгаажуулах, хуучин төхөөрөмжтэй нийцэх чадварыг шалгах, талбай дээр ашиглах нэгжүүдийн жин хуваарилалтыг оновчлох боломжийг олгодог бүтэн үйлдвэрлэл эхлэхээс өмнө.
Европын төмөр замын үйл эксплуатацийн зардлыг жилдээ 290 мянган ам.доллар бууруулсан нь 15 жилийн өмнөх шалгах агнах онгоцны хувьд боловсруулсан батерейн цуглуулгыг хэрэглэснээр. Орчин үеийн инженерчлэлийн цахилгаан эрчим хүчний цуглуулга нь дараах үр дүнгүүдийг хангасан:
Тооноор | Зөвлөх |
---|---|
Цэнэглэх циклүүд | +400% |
Хөрөх ажиллагааны итгэл үнэмшил | 98% амжилт |
Жингийн бууралт | 22% |
Оч будаа үйлдвэрлэгчид ISO-ртгэмжлэгдсэн загварчлалын лаборатортуудтай хамтран ажилладаг бөгөөд цахилгаан хүчний архитектурыг хөгжүүлдэг. Энэ хамтын ажиллагаа нь судалгаа, хөгжүүлэлтийн эрсдлийг бууруулж, оюуны өмчийг хамгаалах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь цахилгаан орон, эрүүл мэндийн чиглэлээр ажилладаг зохицуулагддаг салбаруудад шийдвэрлэхэд чухал байдаг.
Орчин үеийн зөөврийн цахилгаан шийдлүүд нь хүнд нөхцөл байдалд тэсвэртэй боловч хэтэрхий жинтэй биш материал шаарддаг. Төмөр замын бүтцийн загваруудад ихэвчлэн баталгаат полимер болон хөнгөн цагаан хайлш эзлэгддэг бөгөөд эдгээр нь нэгжийн жинг 15 фунтаас бага байлгаж, мөргөлдөөнд тэсвэртэй байдаг. Аж ахуйн нэгжүүдийн дийлэнх хэрэглэгчид одоо техникийн шаардлагад IP67 ангиллын усны эсрэг хамгаалалт, цэргийн стандартын унаас хамгаалалтыг чухалчилж байна.
Өндөр хүчин чадал бүхий дулааны удирдлагын систем нь цахилгаан эх үүсгүүрийн төхөөрөмжид гарч болзошгүй томоохон эвдрэл-хямралыг урьдчилан сэргийлдэг. Температурын мэдрэгч цэнэглэгч удирдлагууд нь хэт халсан үед автоматаар гаралтын хүчдэлийг бууруулдаг бөгөөд, дөлөөр тэсвэртэй баттерейн бүрхүүл нь дулааны хянах боломжгүй байдлыг хязгаарладаг. Мэргэжлийн тэргүүн эрхлэгчид нь гурван давхар аюулгүй байдлын протоколыг нэвтрүүлдэг:
Портол цахилгаан эх үүсгүүрийн салбар нь литиум-ион боловсруулалтын хаягдлаар даралтанд орж байгаа бөгөөд дахин боловсруулсан баттерейн 78% нь гурван жилийн дараа чадвараа алддаг. Шинэ шийдлүүдэд дараахь ордог:
Шинэчлэл | Анх амын үзүүлэлт |
---|---|
Модуль хэлбэрийн эсийн солилт | Бүтээгдэхүүний амьдралын хугацааг 40%-иар сунгах |
Кобальт агуулсан биш химийн бүрэлдэхүүн | Олборлолтын хамааралд 65%-иар бууруулах |
Хаалттай дахин боловсруулах | Эдийн засгийн үндсэн материал 92%-ийг сэргээн авна |
Үйлдвэрлэгчид орчин үеийн нөхцөл, баттерейн байдалд тохируулан энерги гаралтыг оновчтой болгодог програм хангамжийн тусламжтай тэнцвэрийг олж авдаг. Энэ арга нь цахилгаан хэрэглээг 30%-иар бууруулж, аюулгүй байдалд шаардагдах аюулгүй байдлын хэмжээнд хүрэх боломжийг олгодог. Энэ нь экологийн хариуцлагыг багасгахгүйгээр зөөврийн цахилгаан эх үүсгүүрийн бат бөх шийдэл боловсронгуй болохыг харуулж байна.
Модуль хүчний систем нь тодорхой шаардлагад тохирсон энерги сонголтыг тохируулах боломжийг олгодог. Энэ нь олон төрлийн тусгай төхөөрөмжүүдийн шаардлагыг арилгаж өртгийг бууруулдаг бөгөөд янз бүрийн газар амархан нэвтрүүлэх боломжийг хангана.
Онцлог дэлгэцийн тусламжтайгаар цахилгаан хэрэглээг бодит цагт хянах боломжтой болгох бөгөөд төхөөрөмж таних нь янз бүрийн үйл ажиллагааны нөхцөл байдал дэхь хов хөнөөнийг ашиглах болон үр ашигтай байдлыг сайжруулахыг хангана.
Үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн загварчлалын төлөв байдалд хүрэхийн тулд бат бөх полимер болон хөнгөн цагаан хайлш илүү тэсвэртэй бөгөөд хөнгөн чанарын ачаар энэ нь хүнд нөхцөл байдалд ажиллахад чухал байдаг.
ISO-ийн гэрчилгээ авсан лабораторитой ажиллаж цахилгааны онцлог загварчлал, хурдан прототип үйлчилгээ нь үйлдвэрлэгчдэд загварыг оновчлох, системийг баталгаажуулах, мэдээллийн ноёрхол хамгаалах боломжийг олгодог.
2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17