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 izkoriščanje celotnega 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 baterij deluje kot »možgani« baterije, saj daje prednost električnim obremenitvam ter ustavlja in zažene 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 energije v bateriji. Konektorji 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 energije in lastne sposobnosti baterije za shranjevanje energije. Spremljanje stanja baterije s senzorji lahko prepreči, da se baterija preveč izprazni in s tem povzroči morebitno notranjo škodo. Aktivni sistemi za spremljanje upravljanja baterije lahko prav tako preprečijo, da se dalj časa uporabljajo najvišje hitrosti visokega toka, kar sčasoma vodi do majhnega, a stalnega izguba zmogljivosti naprave. To velja tudi za uporabo hitrega polnjenja ali polnjenja z visokim tokom. Aktivna komunikacija znotraj sistema upravljanja omogoča baterijski enoti, da regulira polnjenje in uporabi hitro polnjenje le v optimalnih trenutkih proizvodnje energije. V primeru sončne energije je na primer strategija za povečanje učinkovitosti ohranjanje zmogljivosti visokega toka le v konicah dnevne 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 upravljanja baterije.
Med možnosti za zmanjšanje škode spada natančno spremljanje stanja energije v bateriji. Konektorji 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 energije in lastne sposobnosti baterije za shranjevanje energije. Spremljanje stanja baterije s senzorji lahko prepreči, da se baterija preveč izprazni in s tem povzroči morebitno notranjo škodo. Aktivni sistemi za spremljanje upravljanja baterije lahko prav tako preprečijo, da se dalj časa uporabljajo najvišje hitrosti visokega toka, kar sčasoma vodi do majhnega, a stalnega izguba zmogljivosti naprave. To velja tudi za uporabo hitrega polnjenja ali polnjenja z visokim tokom. Aktivna komunikacija znotraj sistema upravljanja omogoča baterijski enoti, da regulira polnjenje in uporabi hitro polnjenje le v optimalnih trenutkih proizvodnje energije. V primeru sončne energije je na primer strategija za povečanje učinkovitosti ohranjanje zmogljivosti visokega toka le v konicah dnevne 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 upravljanja baterije.
Optimiziran sistem stikov v sistemu za upravljanje akumulatorjev
SMT-priključki, ki so tako robustni kot tudi preprečujejo izgubo električnih signalov, so ključnega pomena za regulacijo baterije. Da bi se doseg in učinkovitost baterije povečala na maksimum, mora priključek ohranjati signal tudi med gibanjem in obremenitvijo tiskanega vezja. Konektor z dvojnim stikom je odlična izbira za povečanje zmogljivosti sistema za upravljanje, ki nadzoruje stanje akumulatorja. V nasprotju s tradicionalnimi stičnimi sistemi z nožnim in vzmetnim stikom je sistem z dvojnim stikom nevtralen glede na spol (tako nožni kot vzmetni stik sta prisotna na vsaki vtičnici in vsakem vtiču). Na vsakem posameznem konici se vzpostavi dvojni stik, s čimer se doseže maksimalna zanesljivost stika za signal. Gladka, dvojna stična
površina konektorja Zero8 zagotavlja hitro in varno povezavo (glej sliko 1). Poleg tega konektor Zero8 notranje preprečuje napačno vstavljanje kontaktov med namestitvijo, saj kontakte potopi v izolacijsko ohišje in jih tako zaščiti pred poškodbami.
površina konektorja Zero8 zagotavlja hitro in varno povezavo (glej sliko 1). Poleg tega konektor Zero8 notranje preprečuje napačno vstavljanje kontaktov med namestitvijo, saj kontakte potopi v izolacijsko ohišje in jih tako zaščiti pred poškodbami.
Konec 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 premišljen sistem upravljanja baterije pa lahko ublaži poškodbe in podaljša življenjsko dobo.
Optimizacija proizvodnje energije s pomočjo strojnega učenja
Nove tehnologije v baterijah in pripadajočih sistemih za upravljanje odpirajo nove možnosti na področju čiste energije. Pojav umetne inteligence, strojnega učenja in interneta stvari (IoT) ponuja možnosti za izboljšanje učinkovitosti naprav. Internet
stvari (IoT) zajema ogromne količine podatkov iz milijonov elektronskih naprav. Umetna inteligenca (AI) poskuša posnemati človeško inteligenco in ustvarjalnost, da bi opravila določene naloge. Strojno učenje je podskupina širšega pojma AI in se osredotoča na analizo razpoložljivih podatkov IoT ter uporablja funkcije AI za njihovo interpretacijo. Strojno učenje uporablja podatke in sprejme najboljšo možno odločitev brez neposrednega človeškega posredovanja ali navodil.
Strojno učenje ima potencial za obdelavo ogromnih količin vhodnih podatkov in sprejemanje odločitev v delih sekunde znotraj sistema, ne da bi bilo potrebno človeško posredovanje. To lahko pripomore k temu, da postanejo sončne, vetrne, vodne in plimne elektrarne izvedljive v velikem obsegu. Tako lahko umetna inteligenca 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 vode ali višjih plim. Sistemi z strojnim učenjem se lahko uporabljajo 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, da začasno ustavi proizvodnjo energije, da bi zaščitilo kritično strojno opremo pred preobremenitvijo in preprečilo draga izpada 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 notranje, tem hitreje se lahko prilagodi. Hitrost 25+ Gbit/s ni prisotna le v področju IoT že nekaj časa, ampak se je razvila tudi v standard za podatkovna središča. Vendar pa tehnologija še zdaleč ni izčrpana. Celo zahteve PCIe 5.0 so zdaj dvakrat višje od zahtev njegovega predhodnika PCIe 4.0, z največjo hitrostjo prenosa podatkov 32 GT/s (gigabitov prenosa na sekundo). Izbira zanesljivega visokohitrostnega konektorja je optimalna izbira za obdelavo in interpretacijo informacij iz področja IoT z največjo hitrostjo v okviru rešitve za zeleno energijo.
stvari (IoT) zajema ogromne količine podatkov iz milijonov elektronskih naprav. Umetna inteligenca (AI) poskuša posnemati človeško inteligenco in ustvarjalnost, da bi opravila določene naloge. Strojno učenje je podskupina širšega pojma AI in se osredotoča na analizo razpoložljivih podatkov IoT ter uporablja funkcije AI za njihovo interpretacijo. Strojno učenje uporablja podatke in sprejme najboljšo možno odločitev brez neposrednega človeškega posredovanja ali navodil.
Strojno učenje ima potencial za obdelavo ogromnih količin vhodnih podatkov in sprejemanje odločitev v delih sekunde znotraj sistema, ne da bi bilo potrebno človeško posredovanje. To lahko pripomore k temu, da postanejo sončne, vetrne, vodne in plimne elektrarne izvedljive v velikem obsegu. Tako lahko umetna inteligenca 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 vode ali višjih plim. Sistemi z strojnim učenjem se lahko uporabljajo 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, da začasno ustavi proizvodnjo energije, da bi zaščitilo kritično strojno opremo pred preobremenitvijo in preprečilo draga izpada 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 notranje, tem hitreje se lahko prilagodi. Hitrost 25+ Gbit/s ni prisotna le v področju IoT že nekaj časa, ampak se je razvila tudi v standard za podatkovna središča. Vendar pa tehnologija še zdaleč ni izčrpana. Celo zahteve PCIe 5.0 so zdaj dvakrat višje od zahtev njegovega predhodnika PCIe 4.0, z največjo hitrostjo prenosa podatkov 32 GT/s (gigabitov prenosa na sekundo). Izbira zanesljivega visokohitrostnega konektorja je optimalna izbira za obdelavo in interpretacijo informacij iz področja IoT z največjo hitrostjo v okviru rešitve za zeleno energijo.
Miniaturizacija ostaja tehnološki trend v številnih panogah, sklop visokohitrostnih konektorjev »Colibri« podjetja ept pa je idealen za podatkovne postaje, shranjevanje podatkov in druge funkcije, potrebne za IoT, IIoT in strojno učenje ter za električna omrežja in mikromreže za shranjevanje energije.
Z razvojem zanesljivih tehnologij sončne, vetrne, hidro- in geotermalne energije novi izdelki zahtevajo zmogljivejša orodja za upravljanje. Konektorji 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, vetrne, hidro- in geotermalne energije novi izdelki zahtevajo zmogljivejša orodja za upravljanje. Konektorji 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 konektor evropske proizvodnje:
Seznam izdelkov
Imate še kakšna vprašanja?
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 8861 2501 0
sales@ept.de