Trendi in razvoj na področju obnovljivih virov energije
Kako umetna inteligenca, strojno učenje in internet stvari vplivajo na čisto energijo prihodnosti
Sodobne, okolju prijazne energetske alternative, kot so veter, sonce, vodna energija in plimovanje, se hitro razvijajo in inženirje nenehno postavljajo pred nove izzive. Pritiski za ustvarjanje dolgoročnih alternativ z nizkimi emisijami, ki bi nadomestile električno energijo iz plina in premoga, so vse večji. Pri tem finančni vidiki, politični ukrepi, davčne olajšave, naraščajoče cene in nihanja na trgu enako vplivajo na podjetja in potrošnike. Da bi lahko uspešno konkurirale uveljavljenim neobnovljivim možnostim, morajo zelene energetske tehnologije zagotavljati visoko raven zmogljivosti in učinkovitosti. Poleg tega izboljšane funkcije baterij in uporaba umetne inteligence (vključno z strojnim učenjem) ponujajo obetaven potencial.
Litij-ionske baterije kot inovacija v tehnologiji baterij
Skupna zmogljivost in zanesljivost zelene energije morata doseči raven nafte in premoga ali biti vsaj primerljivi z njima, da bo predstavljala privlačno alternativo. Dolgoletni izzivi pri doseganju tega cilja so trenutno najpomembnejše tehnološke in oblikovalske prednostne naloge za akterje v panogi, pri čemer se počasi, a zanesljivo dosega veliko izjemnih uspehov in napredka. Sončni moduli za zasebno rabo so na trgu že od 70. let prejšnjega stoletja, vendar je šele v zadnjem času proizvodnja sončne energije postala najhitreje rastoči aktivni vir megavatne moči na področju obnovljivih virov energije. Ne le, da so bile prve različice silicijevih fotovoltaičnih sončnih celic izredno drage v proizvodnji, tudi tehnologija baterij je bila v tistem času še premalo zrela. Shranjevanje energije, proizvedene v konicah dneva, je bilo neučinkovito, kar je vodilo do pomanjkanja energije v nočnih konicah ali oblačnih dneh. Potreba po absorpciji energije v konicah (z visoko hitrostjo toka ob hkratnem zmanjšanju izgub energije med shranjevanjem) je v zadnjih letih privedla do velikih napredkov na področju tehnologije baterij. V zadnjih letih so se predvsem tekoče in trdne litij-ionske baterije razvile precej bolj kot doslej običajne svinčene baterije. Višji nabavni stroški so danes upravičeni zaradi višje energijske gostote ob manjši velikosti, manjši teži in daljši življenjski dobi.
Optimizacija sistemov za shranjevanje energije in podaljšanje življenjske dobe najsodobnejših baterij
Prehod na litij-ionske baterije in elektrifikacija regulacijskih funkcij v obliki sistemov za upravljanje baterij sta ključna za polno izkoriščanje potenciala sončne energije in drugih obnovljivih virov. Znotraj sistema za upravljanje baterij je mogoče izvesti prilagoditve na tiskanem vezju, kar lahko izboljša splošno funkcionalnost določene enote. sistem za upravljanje baterije deluje kot »možgani« baterije, saj določa prednostne naloge električnih obremenitev ter zaustavlja in zagonja dovajanje in oddajanje toka. Uravnavanje porabe in oddajanja toka v sistemu za proizvodnjo konic ohranja dolgoročno življenjsko dobo baterije in preprečuje izgubo zmogljivosti za visokohitrostni tok.
Med možnosti za zmanjšanje škode spada natančno spremljanje stanja napolnjenosti baterije. Konektorji (konektor) na tiskanih vezjih sistema za upravljanje baterije so bistveni del prenosa signalov, ki je potreben za komunikacijo o aktivnih stanjih baterije v realnem času. Dosledno in natančno spremljanje preprečuje izgubo signalov, stanja napolnjenosti ter same sposobnosti baterije za shranjevanje energije. Spremljanje stanja akumulatorja s senzorji lahko prepreči prekomerno praznjenje akumulatorja in s tem morebitno notranjo poškodbo. Aktivni sistemi za spremljanje upravljanja akumulatorja lahko prav tako preprečijo dolgotrajno uporabo najvišjih tokovnih vrednosti, kar sčasoma vodi do majhne, a stalne izgube zmogljivosti naprave. To velja tudi za uporabo hitrih ali visokohitrostnih polnjenj. Aktivna komunikacija znotraj sistema upravljanja omogoča baterijski enoti, da regulira polnjenje in uporabi visokohitrostno polnjenje le v optimalnih trenutkih proizvodnje energije. V primeru sončne energije je na primer strategija za povečanje učinkovitosti, da se zmogljivost visokega toka ohrani le v časih največje sončne svetlobe. Po drugi strani pa hitro praznjenje baterije povzroči hiter izhodni tok, ki sčasoma prav tako lahko vodi do izgube zmogljivosti, tako da se tudi ta nasprotni vir poškodb lahko prepreči z optimiziranim, pametno zasnovanim sistemom za upravljanje baterij (sistem za upravljanje baterije).
Med možnosti za zmanjšanje škode spada natančno spremljanje stanja napolnjenosti baterije. Konektorji (konektor) na tiskanih vezjih sistema za upravljanje baterije so bistveni del prenosa signalov, ki je potreben za komunikacijo o aktivnih stanjih baterije v realnem času. Dosledno in natančno spremljanje preprečuje izgubo signalov, stanja napolnjenosti ter same sposobnosti baterije za shranjevanje energije. Spremljanje stanja akumulatorja s senzorji lahko prepreči prekomerno praznjenje akumulatorja in s tem morebitno notranjo poškodbo. Aktivni sistemi za spremljanje upravljanja akumulatorja lahko prav tako preprečijo dolgotrajno uporabo najvišjih tokovnih vrednosti, kar sčasoma vodi do majhne, a stalne izgube zmogljivosti naprave. To velja tudi za uporabo hitrih ali visokohitrostnih polnjenj. Aktivna komunikacija znotraj sistema upravljanja omogoča baterijski enoti, da regulira polnjenje in uporabi visokohitrostno polnjenje le v optimalnih trenutkih proizvodnje energije. V primeru sončne energije je na primer strategija za povečanje učinkovitosti, da se zmogljivost visokega toka ohrani le v časih največje sončne svetlobe. Po drugi strani pa hitro praznjenje baterije povzroči hiter izhodni tok, ki sčasoma prav tako lahko vodi do izgube zmogljivosti, tako da se tudi ta nasprotni vir poškodb lahko prepreči z optimiziranim, pametno zasnovanim sistemom za upravljanje baterij (sistem za upravljanje baterije).
Optimiziran sistem stikov v sistemu za upravljanje akumulatorjev
SMT-priključki, ki so trdni in hkrati preprečujejo izgubo električnih signalov, so ključnega pomena za regulacijo baterije. Da bi povečali doseg in učinkovitost baterije, mora konektor ohraniti signal tudi med gibanjem in obremenitvijo tiskanega vezja. konektor z dvojnim kontaktom je odlična izbira za povečanje zmogljivosti sistema za upravljanje, ki nadzoruje stanje baterije. V nasprotju s tradicionalnimi kontaktnimi sistemi z nožnim in ženski kontakt je dvostranski kontaktni sistem hermafroditni (tako moški kontakt kot ženski kontakt sta prisotna na vsaki vtičnici in vsakem vtiču). Na vsakem posameznem konici se vzpostavi dvojni stik, s čimer se doseže največja zanesljivost stika za signal. Gladka, dvojna stična
površina konektorja Zero8 zagotavlja hitro in varno povezavo (glej sliko 1). Notranja zasnova konektorja Zero8 prav tako preprečuje napačno vstavljanje kontaktov med namestitvijo, saj kontakte potopi v izolacijsko telo, s čimer jih ščiti pred poškodbami.
površina konektorja Zero8 zagotavlja hitro in varno povezavo (glej sliko 1). Notranja zasnova konektorja Zero8 prav tako preprečuje napačno vstavljanje kontaktov med namestitvijo, saj kontakte potopi v izolacijsko telo, s čimer jih ščiti pred poškodbami.
Konec nadaljnjega razvoja litij-ionskih baterij še zdaleč ni v vidu. Potrošniki še vedno zahtevajo, da električna vozila z enim samim polnjenjem prevozijo vedno večje razdalje. Več polnilnih in praznilnih ciklov baterija preide, bolj se sčasoma poslabša. Dobro premišljeno sistem za upravljanje baterij (sistem za upravljanje baterije) pa lahko ublaži poškodbe in podaljša življenjsko dobo.
Optimizacija proizvodnje energije s pomočjo strojnega učenja
Nove tehnologije v baterijah ter v pripadajočih sistemih upravljanja ustvarjajo nove možnosti na področju čiste energije. Pojav umetne inteligence, strojnega učenja in interneta stvari (IoT) ponuja potencial za izboljšanje učinkovitosti naprav.
IoT, internet stvari, zajema ogromne količine podatkov iz milijonov elektronskih naprav. Umetna inteligenca (AI) poskuša posnemati človeško inteligenco in ustvarjalnost za izvajanje določenih nalog. Strojno učenje je podskupina širšega pojma umetne inteligence in se osredotoča na analizo razpoložljivih podatkov iz IoT ter za njihovo interpretacijo uporablja funkcije umetne inteligence. Strojno učenje uporablja podatke in sprejema najboljšo možno odločitev brez neposrednega človeškega posredovanja ali navodil.
Strojno učenje ima potencial za obdelavo ogromnih količin vhodnih podatkov in sprejemanje odločitev znotraj sistema v delih sekunde, brez da bi bilo potrebno človeško posredovanje. To lahko prispeva k temu, da postanejo sončne, vetrne, vodne in plimne elektrarne izvedljive v velikem obsegu. Umetna inteligenca lahko na primer obdeluje nove informacije iz interneta stvari (IoT) o prihajajočem vremenu in nato prilagodi tehnologijo za pridobivanje energije iz vodne ali plimne energije, da izkoristi prednosti naraščajočih hitrosti toka vode ali višjih plim. Sisteme z strojnim učenjem je mogoče uporabiti tudi za odkrivanje anomalij. Če na primer pride do zunanjega motilnega dejavnika, se lahko sprejmejo odločitve, ne da bi bil prisoten človek, ki bi izvedel prilagoditve sistema. Ob slabem vremenu ali drugih naključnih ekstremnih pogojih lahko strojno učenje sprejme odločitev o začasni ustavitvi proizvodnje energije, da se kritična strojna oprema zaščiti pred preobremenitvijo in se preprečijo drage okvare sistema.
Da bi se sistem spopadel s težavami zunanjih motenj, mora problem prepoznati in se nanj pravočasno odzvati. Čim hitreje lahko sistem strojnega učenja komunicira znotraj sistema, tem hitreje se lahko prilagodi. Hitrost 25+ Gbit/s ni le že nekaj časa prisotna na področju IoT, ampak se je razvila tudi v standard za podatkovna središča. Vendar pa tehnologija še zdaleč ni izčrpana. Celo zahteve standarda PCIe 5.0 so zdaj dvakrat višje od zahtev njegovega predhodnika PCIe 4.0, z največjo hitrostjo prenosa hitrost prenosa podatkov 32 GT/s (gigabitov prenosa na sekundo). Izbira zanesljivega visokohitrostnega konektorja je optimalna rešitev za obdelavo in interpretacijo informacij iz področja IoT z največjo hitrostjo v okviru okolju prijazne energetske rešitve.
IoT, internet stvari, zajema ogromne količine podatkov iz milijonov elektronskih naprav. Umetna inteligenca (AI) poskuša posnemati človeško inteligenco in ustvarjalnost za izvajanje določenih nalog. Strojno učenje je podskupina širšega pojma umetne inteligence in se osredotoča na analizo razpoložljivih podatkov iz IoT ter za njihovo interpretacijo uporablja funkcije umetne inteligence. Strojno učenje uporablja podatke in sprejema najboljšo možno odločitev brez neposrednega človeškega posredovanja ali navodil.
Strojno učenje ima potencial za obdelavo ogromnih količin vhodnih podatkov in sprejemanje odločitev znotraj sistema v delih sekunde, brez da bi bilo potrebno človeško posredovanje. To lahko prispeva k temu, da postanejo sončne, vetrne, vodne in plimne elektrarne izvedljive v velikem obsegu. Umetna inteligenca lahko na primer obdeluje nove informacije iz interneta stvari (IoT) o prihajajočem vremenu in nato prilagodi tehnologijo za pridobivanje energije iz vodne ali plimne energije, da izkoristi prednosti naraščajočih hitrosti toka vode ali višjih plim. Sisteme z strojnim učenjem je mogoče uporabiti tudi za odkrivanje anomalij. Če na primer pride do zunanjega motilnega dejavnika, se lahko sprejmejo odločitve, ne da bi bil prisoten človek, ki bi izvedel prilagoditve sistema. Ob slabem vremenu ali drugih naključnih ekstremnih pogojih lahko strojno učenje sprejme odločitev o začasni ustavitvi proizvodnje energije, da se kritična strojna oprema zaščiti pred preobremenitvijo in se preprečijo drage okvare sistema.
Da bi se sistem spopadel s težavami zunanjih motenj, mora problem prepoznati in se nanj pravočasno odzvati. Čim hitreje lahko sistem strojnega učenja komunicira znotraj sistema, tem hitreje se lahko prilagodi. Hitrost 25+ Gbit/s ni le že nekaj časa prisotna na področju IoT, ampak se je razvila tudi v standard za podatkovna središča. Vendar pa tehnologija še zdaleč ni izčrpana. Celo zahteve standarda PCIe 5.0 so zdaj dvakrat višje od zahtev njegovega predhodnika PCIe 4.0, z največjo hitrostjo prenosa hitrost prenosa podatkov 32 GT/s (gigabitov prenosa na sekundo). Izbira zanesljivega visokohitrostnega konektorja je optimalna rešitev za obdelavo in interpretacijo informacij iz področja IoT z največjo hitrostjo v okviru okolju prijazne energetske rešitve.
Miniaturizacija ostaja tehnični trend v številnih panogah, sklop visokohitrostnih konektor »Colibri« podjetja ept pa je kot nalašč za podatkovne postaje, shranjevanje podatkov in druge zmogljivosti, potrebne za IoT, IIoT in strojno učenje ter za električna omrežja in mikromreže za shranjevanje energije.
Z razvojem zanesljivih tehnologij sončne, vetrna energija, hidroelektrične in geotermalne energije novi izdelki zahtevajo zmogljivejša orodja za upravljanje. konektor so se izkazali kot ključni za uspeh najsodobnejših sistemov za upravljanje baterij in za optimizacijo strojnega učenja. Na področju čiste energije je še nekaj korakov pred nami, zmogljivo načrtovanje tiskanih vezij pa omogoča, da napredne zahteve elektrifikacije, kot so hitri odzivi strojnega učenja in optimalna tehnologija baterij, postanejo dovolj uresničljive, da lahko konkurirajo zastarelim virom energije, kot sta plin in premog.
Z razvojem zanesljivih tehnologij sončne, vetrna energija, hidroelektrične in geotermalne energije novi izdelki zahtevajo zmogljivejša orodja za upravljanje. konektor so se izkazali kot ključni za uspeh najsodobnejših sistemov za upravljanje baterij in za optimizacijo strojnega učenja. Na področju čiste energije je še nekaj korakov pred nami, zmogljivo načrtovanje tiskanih vezij pa omogoča, da napredne zahteve elektrifikacije, kot so hitri odzivi strojnega učenja in optimalna tehnologija baterij, postanejo dovolj uresničljive, da lahko konkurirajo zastarelim virom energije, kot sta plin in premog.
Vas zanima?
Potem si takoj izberite svoj konektor evropske proizvodnje:
Seznam izdelkov
Imate še kakšno vprašanje?
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de