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智能断路器为家庭节能

作者:cao, shuai日期:2017/11/25 11:25

在未来,家庭将比现在更明智地使用电力:当没有人在附近时,自动关灯; 定期调整暖气,以适应户主的日常生活; 确保电动车充电使用非高峰率; 即使在电网中断的情况下,也可以从汽车电池获取电力。各种插件设备已经可以做一些这样的事情了。然而,潜伏在每个家庭里,通常在一个黑暗的橱柜里,或者在地下室里,是一件不起眼的设备,只要稍加调整,就可以用一个指挥中心来代替它们。

有关的设备通常被称为保险丝盒,但现在不太可能使用实际的保险丝 – 在电源浪涌的情况下通过熔化切断电流的电线。相反,这样的盒子包含一个称为断路器的机电开关面板。典型地,断路器包含电流流过的电磁体。如果流量超过设定的水平,电磁铁就会充分通电,从而引发机械开关,从而断开电路。断路器的响应速度比保险丝快,也可以手动复位而不必更换。

因此断路器对于防止电气火灾和阻止人员触电至关重要。但是它们也可以作为房屋内所有电线的分配点,断路器监视不同房间的灯光和电源插座,以及分开调节某些单独电器(如电饭煲和热水器)的断路器。这使断路器箱成为管理能源使用的理想场所。

智能家庭断路器

然而,要做这样的管理工作,破碎者需要变得“聪明”。一种方法是向他们添加电子元件。伊顿是一家跨国公司,正试图在美国与十几家电力公司和电力研究所(一个行业组织)进行试验。伊顿的改装破碎机已安装在大约80座建筑物内,远程监控电源。断路器使用加密的互联网连接,也可以分别计量每个电路。这项计划的领导人之一罗恩·汤普森(Ron Thompson)说,这样可以对建筑物的电力消耗进行更广泛的分析,并可能在未来允许电力公司为不同的电路提供不同的电价。审判的第二阶段将于明年开始,以开发更多的应用程序。至今,

瑞典公司Manetos Labs公司正在开发一种数字断路器,甚至比这更进一步。这已经使高功率半导体的发展成为可能,这些高功率半导体允许“固态”断路器,而没有运动部件。这些将作为机电产品的直接替代品。

破碎机跳舞
数字式断路器有几个优点。它缺少机械部件应该使它更安全和更可靠。瑞典信息技术企业家Trued Holmquist说,它可以在250纳秒内切割一个电路,这比一个机械版本快得多。它用于控制,测量和与设备通信的程序可以通过互联网进行更新,在开发时添加新功能。而且,与大多数智能能源服务一样,这些服务可以通过智能手机应用进行控制。

聪明破坏者的细节水平是令人印象深刻的。Holmquist先生说,他的罐子可以测量冰箱里压缩机的每分钟转数。这不仅会让应用程序监视设备的工作有多困难,而且如果该设备即将崩溃,还可能会发出警告。

那么这是一个有用的创新,但如果价格是正确的,那么只有一个可能。为此,Manetos与全球最大的合同制造商之一的美国公司Flex联手,研究如何以尽可能便宜的价格制造固态断路器。计划是将电子电路整合到一块可以批量生产几块钱的芯片中。霍姆奎斯特认为,使用这种芯片的断路器应该与机械断路器竞争。

其他公司正在采取不同的方法来解决价格问题,通过寻求客户愿意为固态断路器的优点支付溢价。位于北卡罗来纳州的Atom Power公司正瞄准它在商业和工业建筑中开发的数字破碎机,它认为它们的收益将高于家庭。

固态断路器的优点之一就是消除了电弧闪光的风险,即在开关投入时可以通过空气流通的放电。如果周围有可燃物质,这种火花特别危险,这在工业上比家庭环境更可能。

德国电器巨头西门子认为,数字破坏者表现出“很大的希望”,并且已经在公司中占有一席之地。不过,Atom的工程师并没有放弃国内市场。他们希望一旦生产量增长,住宅版本将是实用的。伊顿也认为,在某种程度上,数字破坏者的时代将会到来。

然而,除了价格之外,还有另一个障碍,就是国内数字破坏者:监管机构。这些自然而明智的保守的人比数字断路器系统更倾向于机械性。在产品销售之前,他们的认证是必要的。为了解决这个问题,马内罗斯有一个绝招。它的第一个数字式断路器也将包含一个老式的保险丝。有了这个备份,系统应该通过现有的测试与飞行的颜色。Holmquist先生有信心,永远不会需要保险丝。马涅斯将提供一个终身保证它不会吹。