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RECOM电源在智慧城市的应用

RECOM电源在智慧城市的应用

2022/5/19 10:36:57

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智慧城市使用 (IoT) 技术将建筑物、资源和数据互连在一起,为市民构建出一个高效、适应性强和更加环保的生态系统。智慧城市是由许多技术交联而成,主要领域如下:

?Smart Buildings智能建筑

?Smart Energy智慧能源

?Smart Mobility智能移动

?Smart Data智能数据

作为高效、紧凑型电源的制造商,RECOM 极具技术优势来支持智慧城市的建设。

智能建筑:可以适应环境控制和管理内部照明和 HVAC系统(暖气、通风和空调),保持新鲜的空气、舒适的室温以及充足的照明。办公室或会议室如无人使用会自动关闭照明、关小气流,并降低温度控制精确度以节省能源成本。为了增加人员的舒适度,每个工作空间都可以根据环境照明水平或温度进行独立调节(女性比男性更喜欢温暖的环境)。甚至可以自动调整照明色温以符合昼夜变化,减少人工感或提高生产力。通过降低通风减少气流,或在拥挤的地方加强空气循环和过滤以减少异味或空气传播感染的机会。

建筑管理系统 (BMS) 是中央计算机系统,通过收集所有的占用率、温度、气流、环境光和挥发性有机化合物 (VOC) 的传感器数据,并通过各个独立设置来控制各种执行器、风扇、通风口和 LED照明设备。BMS 还与智能建筑的其他方面进行协调,例如访问控制、安全、通信和智慧能源的使用。

RECOM 提供宽范围的功率从几瓦到数千瓦范的 DC/DC 和 AC/DC 转换器来为这些系统、执行器和网关供电。主要的法规要求是 BMS 系统中的电源必须符合 IEC/EN 60335-1《家用和类似用途电器的安全》以及 EN 55014-1/-2《电磁干扰/抗扰度》的限制,还需额外测试是否符合 EN 62233 标准《对人体暴露于家用及类似用途电器电磁场的测量方法》。这意味着并非所有市售电源都适用于智能建筑,需要仔细检查认证和合规文件。

大型建筑需要大量能源所以通常会使用三相电。230V AC墙壁插座系统的主电源通常为415V AC因为230V AC是相间电压。在使用115 VAC墙壁插座的国家3PH电源通常是480V AC,必要时则使用子变压器生成115V墙壁插座电压。然而,对不谨慎的人来说有一个陷阱是大型建筑物的照明系统通常由两个480V交流相位之间供电;换句话说,照明设备使用277 VAC标称电源电压,而占用、环境光或遥控接收器的辅助电源需要经过认证才能在高达305V AC峰值电压(277V + 10%)的环境下工作。RECOM提供一系列「/277型」电源,这些电源通过UL认证可以承受上述的峰值输入电压,也接受低至85VAC的电压因此可以使用115V、230V、240V或277V。RECOM 还提供「/480型」AC/DC转换器,具有85–528V AC的超宽输入电压范围,适合100V AC到480V AC之间所有标称电源电压。

智能建筑非常依赖数据因此为了确保完整覆盖,每个房间或空间可以有多个传感器、控制器和信息显示器。有多种通信协议可使用,例如WLAN、KNX、DALI、Zigbee或BACnet,带有网关以让不同的系统相互通信并通过网络共享数据。每个模块网关或接口都需要一个由总线供电的电源。

RECOM提供各种高效、紧凑、板载开关稳压器模块,标称输入电压为5V、12V、24V或 48VDC。面对如此多且复杂的互连系统,在BMS中使用隔离式DC/DC转换器通常有助于阻止交叉干扰,允许不同的接地电位或确保故障不会破坏整个系统。此外,RECOM拥有广泛的隔离总线和信号的隔离式DC/DC转换器,采用各种外形规格(薄型、SMD或THT等),隔离电压为3kVDC、4kVDC、8kVDC或5kVAC。RECOM还提供独树一格的RHV2/RHV3系列,在输入和输出之间具有惊人的20kVDC隔离,非常适合监控HVAC空气过滤器的高压静电屏蔽。

智慧能源:如同智能建筑,智慧能源试图通过重新引导整个城市的电力流动来平衡城市的能源需求以充分利用资源。智慧城市有多种能源,包括太阳能、风能、氢能和地热能等可再生能源以及传统发。在地方层面上,智能建筑可能在屋顶上安装风力发电机和太阳能电池板,在需求高峰期时满足部分的电力需求,并在产生过剩时将能量反馈回电网。智能能源促进更有效的电网管理,将每个来源的电力优化分配到最需要的地方,同时还能降低总体成本及减少污染。

让智慧能源系统正常运行的关键是具有智能电表、断电检测和能源监控的智能电网,不断回报电力状况。实时数据还能让用户控制他们的能源成本,在能源成本高时延后启动任何大功率设备或机器,因此电费较低(动态能源定价)。

RECOM制造多种应用在智能电表和智能电网的AC/DC和DC/DC转换器系列。相关的安全标准是UL/IEC/EN 61010-1《测量、控制、调节和实验室用电气设备的安全要求》。这种DC/DC转换器隔离了低压侧的电流、电压和相位传感器,对监控设备或将太阳能电池板产生的直流电转为交流电的光伏逆变器的功能来说极为重要。

此外如IEC 60204-1标准所定义,过电压类别(OVC)对直接从电网供电的AC/DC转换器来说十分重要。OVC III适用于任何电源硬接线到电气柜中的主电源,这意味着转换器必须承受由雷击引起的4kVAC瞬变,并且增加爬电距离和电气间隙以加强安全性。RECOM 提供五种符合OVC III的紧凑型AC/DC产品,功率范围从3W到40W。

智慧出行:由于许多城市和市区有交通拥堵、停车和货物运输等紧迫问题,在此推动下这个领域是发展最快的智慧城市技术。许多大城市已经征收入城费,例如伦敦、新加坡、圣地亚哥和米兰等,试图阻止汽车司机在高峰时段进入市中心,但智慧城市将能完全消除市中心的个人交通工具,提供低成本、灵活且随时可用的公共交通或自行车道。由于大多数人都希望拥有一个安静、清洁、安全且无污染的市中心,智慧出行将对市民的生活产生最大化的影响。

即使市中心允许无污染的电动汽车(EV),智能停车应用程序也能缩短寻找停车位或充电点的时间。停车位可以动态分配,白天在繁忙大道上取消停车位以改善交通流量,但在晚上重新出现以便更轻松地前往剧院、餐馆和娱乐场所。

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在市中心以外,智能交通信号灯和智能限速将用来动态控制交通流量并确定优先等级,以达到最理想的行程时间或降低事故风险。智慧交通的主要目标是让人员和货物在城市内自由移动,同时减少空气污染和与车辆相关的伤害或死亡。

与智能建筑一样,智慧出行依赖高度联网的传感器、摄像头和信息显示器,这些都需要紧凑高效的低功率电源来供给系统的传感器、发射器和数据链路。 例如,RECOM的RAC15系列已开发出倒角,一个小修改就能够更好地适应圆形或圆柱形桅杆头,通常用在街道照明或街道摄像机安装。功率足以供电给传感器和视频监控设备并为远程无线电链路提供足够的储备。

除了城市交通监控基础设施外,智慧城市还会有足够的电动汽车充电站以服务所有的电动汽车、电动自行车、货运自行车和电动货运卡车。电动汽车充电点将是双向的,因此智能电网在高峰需求期间利用电动汽车的电池储电,同时确保司机有足够的电回家。RECOM拥有许多非常适合单向或双向EV充电器的产品,尤其是高端开关晶体管栅极驱动器所需的隔离式 DC/DC 电源。此外,RECOM还为辅助电源提供AC/DC转换器,也为CAN总线接口、车辆高压电池监控系统的电池性能监控,以及车载电池充电器提供隔离式DC/DC转换器。

智慧城市还将更多地利用轻轨城市交通系统来更高效、更安静地运送乘客。在塞维利亚、卑尔根、俄克拉荷马城和佛罗伦萨等城市都已经引入了没有杂乱的电车线的电动有轨电车和公共汽车,能在每个站点充电然后移动到下一个站点,而伦敦选择了氢动力公共汽车。RECOM 制造了供这些车辆的电池管理系统和燃料电池使用的转换器,因此我们可以在智慧出行上更好的发挥自己的特色。

智能数据:智能移动将在所有智慧城市技术中产生最明显的影响的同时,智能数据将是最不明显的,但它仍然是整体重要的一环。智慧城市收集的海量数据必须经过实时分类、过滤和分析才能发挥作用,而且随时都要通过适当的安全和隐私控制来防止滥用。对当前的趋势、模式和人们与城市的互动进行更深入的分析而提出新的见解,并更好地逐步实施城市基础设施,对问题做出更快的反应。预测分析将使未来的长期规划更生态环保、更有生产力且符合目标。

智能数据的关键技术是IPv6和5G。IPv6是一种互联网协议,最多有2128个单独的地址,可以为超过十亿的十亿的十亿个传感器进行唯一寻址(理论上,地球表面上的每个原子都可以被唯一寻址,即使如此仍有可容纳100个地球的地址的容量)。第五代 (5G) 蜂窝通信采用 GHz 频率,下载速度高达4Gbit/s,这是处理智能城市生成的海量数据集所需的信息传输速率。

虽然5G性能十分先进,但一个5G调制解调器微蜂窝仅需 10W 的电力即可覆盖半径达2公里或2000个同时用户,并且天线可以安装在不显眼的路杆顶部。

RECOM 提供范围广泛的高功率密度 AC/DC 和 DC/DC 模块,适合为紧凑型 5G 调制解调器供电。

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王静
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