Trendovi i razvoj u obnovljivoj energiji
Kako umjetna inteligencija, strojno učenje i Internet stvari oblikuju čistu energiju budućnosti
Moderne, ekološki prihvatljive energetske alternative – poput energije vjetra, sunca, vode i plime – brzo se razvijaju i neprestano postavljaju nove izazove pred inženjere. Raste pritisak za stvaranje dugoročnih alternativa s niskom emisijom za proizvodnju električne energije iz plina i ugljena. Financijska razmatranja, političke mjere, porezni poticaji, rastuće tarife i tržišne fluktuacije utječu i na poduzeća i na potrošače. Kako bi uspješno konkurirale etabliranim neobnovljivim opcijama, tehnologije zelene energije zahtijevaju visoku razinu performansi i učinkovitosti. Nadalje, poboljšane mogućnosti baterija i primjena umjetne inteligencije (uključujući strojno učenje) nude obećavajući potencijal.
Litij-ionske baterije: inovacija u tehnologiji baterija
Ukupni kapacitet i pouzdanost zelene energije moraju biti jednaki ili barem usporedivi s onima nafte i ugljena kako bi predstavljali privlačnu alternativu. Dugogodišnji izazovi u ostvarenju tog cilja trenutno su glavni tehnološki i strateški prioriteti za sudionike u industriji te se, polako ali sigurno, postižu brojni značajni uspjesi i napredak. Na primjer, solarni paneli za kućnu upotrebu na tržištu su od 1970-ih, ali tek je nedavno proizvodnja solarne energije postala najbrže rastući aktivni izvor kapaciteta u megavatu unutar sektora obnovljivih izvora energije. Ne samo da su prve verzije silicijskih fotonaponskih solarnih ćelija bile izuzetno skupe za proizvodnju, već je i tehnologija baterija tada bila u povojima. Pohrana energije proizvedene tijekom vršnih sati dana bila je neučinkovita, što je dovodilo do nestašice energije tijekom izvanvršnih sati noću ili za oblačnih dana. Potreba za apsorpcijom energije u vršnim satima (pri visokim strujama uz minimiziranje gubitaka energije tijekom pohrane) dovela je do velikih napretaka u tehnologiji baterija posljednjih godina. Posljednjih godina litij-ionske baterije, posebice tekuće i u čvrstom stanju, razvile su se znatno značajnije od olovno-kiselinskih baterija koje su se prije uobičajeno koristile. Više nabavne cijene sada su opravdane većom energetskom gustoćom u kombinaciji s manjom veličinom, manjom težinom i dužim vijekom trajanja.
Optimizacija sustava za pohranu energije i produljenje vijeka trajanja najsuvremenijih baterija
Prelazak na litij-ionsku tehnologiju i elektrifikacija kontrolnih funkcija putem sustava za upravljanje baterijama ključni su za ostvarenje punog potencijala solarne energije i drugih obnovljivih opcija. Unutar sustava za upravljanje baterijama mogu se vršiti prilagodbe na tiskanoj pločici, što zauzvrat može poboljšati ukupnu funkcionalnost određene jedinice. Sustav za upravljanje baterijom djeluje kao "mozak" baterije tako što prioritetizira električna opterećenja te zaustavlja i pokreće opskrbu i pražnjenje energije. Reguliranje unosa i izlaza snage u sustavu vršne proizvodnje očuvava dugoročni vijek trajanja baterije i sprječava gubitak kapaciteta snage visokih performansi.
Jedan od načina za ublažavanje oštećenja je precizno praćenje razine energije baterije. Konektori na tiskanim pločama sustava za upravljanje baterijom ključna su komponenta prijenosa signala potrebnog za komunikaciju u stvarnom vremenu o aktivnim razinama baterije. Dosljedno i točno praćenje sprječava gubitak signala, razina energije i sposobnost same baterije da pohranjuje energiju. Praćenje stanja baterije putem senzora može spriječiti prekomjerno pražnjenje baterije i potencijalno oštećenje unutar nje. Sustavi za aktivno praćenje upravljanja baterijom također mogu spriječiti korištenje maksimalnih brzina punjenja tijekom dužih razdoblja, što s vremenom dovodi do malog, ali stalnog gubitka performansi uređaja. Ovo se također odnosi na upotrebu brze ili visokostrujne punjenja. Aktivna komunikacija unutar sustava za upravljanje omogućuje jedinici baterije da regulira punjenje i koristi brzo punjenje samo u optimalnim vremenima proizvodnje energije. U slučaju solarne energije, na primjer, jedna od strategija za maksimiziranje učinkovitosti jest održavanje visokog kapaciteta istosmjerne potrošnje samo tijekom vršnih sati dnevne svjetlosti. S druge strane, brzo pražnjenje baterije dovodi do brzog izlaznog struja, što također može dovesti do gubitka učinkovitosti tijekom vremena; stoga se i ovom suprotnom izvoru oštećenja može izbjeći optimiziranim, inteligentno dizajniranim sustavom za upravljanje baterijom.
Jedan od načina za ublažavanje oštećenja je precizno praćenje razine energije baterije. Konektori na tiskanim pločama sustava za upravljanje baterijom ključna su komponenta prijenosa signala potrebnog za komunikaciju u stvarnom vremenu o aktivnim razinama baterije. Dosljedno i točno praćenje sprječava gubitak signala, razina energije i sposobnost same baterije da pohranjuje energiju. Praćenje stanja baterije putem senzora može spriječiti prekomjerno pražnjenje baterije i potencijalno oštećenje unutar nje. Sustavi za aktivno praćenje upravljanja baterijom također mogu spriječiti korištenje maksimalnih brzina punjenja tijekom dužih razdoblja, što s vremenom dovodi do malog, ali stalnog gubitka performansi uređaja. Ovo se također odnosi na upotrebu brze ili visokostrujne punjenja. Aktivna komunikacija unutar sustava za upravljanje omogućuje jedinici baterije da regulira punjenje i koristi brzo punjenje samo u optimalnim vremenima proizvodnje energije. U slučaju solarne energije, na primjer, jedna od strategija za maksimiziranje učinkovitosti jest održavanje visokog kapaciteta istosmjerne potrošnje samo tijekom vršnih sati dnevne svjetlosti. S druge strane, brzo pražnjenje baterije dovodi do brzog izlaznog struja, što također može dovesti do gubitka učinkovitosti tijekom vremena; stoga se i ovom suprotnom izvoru oštećenja može izbjeći optimiziranim, inteligentno dizajniranim sustavom za upravljanje baterijom.
Optimizirani kontaktni sustav u sustavu za upravljanje baterijama
SMT spojevi koji su istovremeno robusni i sprječavaju gubitak električnih signala ključni su za regulaciju baterije. Kako bi se maksimizirao domet i učinkovitost baterije, konektor mora održavati signal čak i kada je tiskani pločasti sklop u pokretu ili pod opterećenjem. Dvostruki kontaktni priključak izvrsna je opcija za maksimiziranje mogućnosti detekcije sustava za upravljanje dizajniranog za nadzor stanja baterije. Za razliku od konvencionalnih kontaktnih sustava koji imaju lamelnu i opružnu kontaktnu površinu, sustav s dvostrukim kontaktom je rodno neutralan (i lamelnu i opružnu kontaktnu površinu imaju i utičnica i priključak). Dvostruki se kontakt uspostavlja na svakom pojedinačnom pinu, osiguravajući maksimalnu pouzdanost kontakta za signal. Glatko
područje dvostrukog kontakta konektora Zero8 jamči brzo i sigurno spajanje (vidi sl. 1). Unutar konektora Zero8 kontakti su također ugrađeni u izolacijsko tijelo, što sprječava njihovo pogrešno umetanje tijekom instalacije i time ih štiti od oštećenja.
područje dvostrukog kontakta konektora Zero8 jamči brzo i sigurno spajanje (vidi sl. 1). Unutar konektora Zero8 kontakti su također ugrađeni u izolacijsko tijelo, što sprječava njihovo pogrešno umetanje tijekom instalacije i time ih štiti od oštećenja.
Nema kraja u vidokrugu stalnom razvoju litij-ionskih baterija. Potrošači i dalje zahtijevaju da električna vozila prelaze sve veće udaljenosti na jedno punjenje. Što više ciklusa punjenja i pražnjenja baterija prođe, to joj se performanse s vremenom pogoršavaju. Međutim, dobro osmišljen sustav upravljanja baterijom može ublažiti oštećenja i produljiti vijek trajanja baterije.
Optimizacija proizvodnje energije pomoću strojnog učenja
Nove tehnologije u baterijama i povezanim sustavima za upravljanje otvaraju nove mogućnosti u području čiste energije. Pojava umjetne inteligencije, strojnog učenja i Interneta stvari (IoT) nudi potencijal za poboljšanje učinkovitosti uređaja.
IoT obuhvaća ogromne količine podataka s milijuna elektroničkih uređaja. Vještačka inteligencija (AI) nastoji oponašati ljudsku inteligenciju i kreativnost kako bi obavljala određene zadatke. Učenje stroja je podskup šireg koncepta AI-a i usredotočeno je na analizu dostupnih IoT podataka, koristeći mogućnosti AI-a za njihovo tumačenje. Učenje stroja koristi podatke i donosi najbolju moguću odluku bez izravne ljudske intervencije ili uputa. Učenje
stroja ima potencijal obrađivati ogromne količine dolaznih podataka i donositi odluke unutar sustava u djeliću sekunde, bez potrebe za ljudskom intervencijom. To može pomoći da postanu održiva opcija velika solarna, vjetroelektrana, hidroelektrana i plimna elektrana. Na primjer, AI može obraditi nove IoT podatke o vremenskim uvjetima i zatim prilagoditi tehnologiju za proizvodnju energije iz hidroenergije ili plimne energije kako bi iskoristio prednosti povećane brzine vode ili viših plima. Sustavi koji koriste strojevo učenje također se mogu primijeniti za detekciju anomalija. Ako, na primjer, dođe do vanjskog ometanja, odluke se mogu donijeti bez prisustva čovjeka koji bi vršio prilagodbe sustava. U slučaju lošeg vremena ili drugih nasumičnih ekstremnih uvjeta, strojevo učenje može donijeti odluku o privremenom zaustavljanju proizvodnje energije kako bi zaštitilo ključni hardver od preopterećenja i spriječilo skupe kvarove sustava.
Kako bi se nosio s izazovima koje predstavljaju vanjski poremećaji, sustav mora prepoznati problem i pravovremeno reagirati. Što brže sustav strojnog učenja može komunicirati interno, to se brže može prilagoditi. Brzina od 25+ Gbit/s ne samo da već neko vrijeme postoji u IoT sektoru, već je postala i standard za podatkovne centre. Ipak, tehnologija je daleko od toga da je dosegnula svoje granice. Čak su i zahtjevi PCIe 5.0 sada dvostruko veći od onih njegovog prethodnika, PCIe 4.0, s maksimalnom brzinom prijenosa podataka od 32 GT/s (gigabit prijenosa u sekundi). Odabir pouzdanog visokobrzinskog konektora optimalna je odluka za obradu i tumačenje informacija iz sektora IoT-a maksimalnom brzinom unutar rješenja zelene energije.
IoT obuhvaća ogromne količine podataka s milijuna elektroničkih uređaja. Vještačka inteligencija (AI) nastoji oponašati ljudsku inteligenciju i kreativnost kako bi obavljala određene zadatke. Učenje stroja je podskup šireg koncepta AI-a i usredotočeno je na analizu dostupnih IoT podataka, koristeći mogućnosti AI-a za njihovo tumačenje. Učenje stroja koristi podatke i donosi najbolju moguću odluku bez izravne ljudske intervencije ili uputa. Učenje
stroja ima potencijal obrađivati ogromne količine dolaznih podataka i donositi odluke unutar sustava u djeliću sekunde, bez potrebe za ljudskom intervencijom. To može pomoći da postanu održiva opcija velika solarna, vjetroelektrana, hidroelektrana i plimna elektrana. Na primjer, AI može obraditi nove IoT podatke o vremenskim uvjetima i zatim prilagoditi tehnologiju za proizvodnju energije iz hidroenergije ili plimne energije kako bi iskoristio prednosti povećane brzine vode ili viših plima. Sustavi koji koriste strojevo učenje također se mogu primijeniti za detekciju anomalija. Ako, na primjer, dođe do vanjskog ometanja, odluke se mogu donijeti bez prisustva čovjeka koji bi vršio prilagodbe sustava. U slučaju lošeg vremena ili drugih nasumičnih ekstremnih uvjeta, strojevo učenje može donijeti odluku o privremenom zaustavljanju proizvodnje energije kako bi zaštitilo ključni hardver od preopterećenja i spriječilo skupe kvarove sustava.
Kako bi se nosio s izazovima koje predstavljaju vanjski poremećaji, sustav mora prepoznati problem i pravovremeno reagirati. Što brže sustav strojnog učenja može komunicirati interno, to se brže može prilagoditi. Brzina od 25+ Gbit/s ne samo da već neko vrijeme postoji u IoT sektoru, već je postala i standard za podatkovne centre. Ipak, tehnologija je daleko od toga da je dosegnula svoje granice. Čak su i zahtjevi PCIe 5.0 sada dvostruko veći od onih njegovog prethodnika, PCIe 4.0, s maksimalnom brzinom prijenosa podataka od 32 GT/s (gigabit prijenosa u sekundi). Odabir pouzdanog visokobrzinskog konektora optimalna je odluka za obradu i tumačenje informacija iz sektora IoT-a maksimalnom brzinom unutar rješenja zelene energije.
Minijaturizacija ostaje prevladavajući tehnički trend u mnogim industrijama, a ept-ov brzi konektor 'Colibri' idealan je za podatkovne stanice, pohranu podataka i druge primjene potrebne za IoT, IIoT i strojnog učenja, kao i za elektroenergetske mreže i mikromreže za pohranu energije.
S razvojem pouzdanih solarnih, vjetroelektričnih, hidro i geotermalnih tehnologija, novi proizvodi zahtijevaju moćnije alate za upravljanje. Konektori su se pokazali ključnima za uspjeh najsuvremenijih sustava za upravljanje baterijama i za optimizaciju strojnog učenja. Još uvijek je potrebno poduzeti određene korake u području čiste energije, a dizajn visokoučinkovitih tiskanih pločica čini napredne zahtjeve elektrifikacije – poput brzih odgovora strojnog učenja i optimizirane tehnologije baterija – dovoljno izvedivima da se natječu s zastarjelim plinom i ugljenom.
S razvojem pouzdanih solarnih, vjetroelektričnih, hidro i geotermalnih tehnologija, novi proizvodi zahtijevaju moćnije alate za upravljanje. Konektori su se pokazali ključnima za uspjeh najsuvremenijih sustava za upravljanje baterijama i za optimizaciju strojnog učenja. Još uvijek je potrebno poduzeti određene korake u području čiste energije, a dizajn visokoučinkovitih tiskanih pločica čini napredne zahtjeve elektrifikacije – poput brzih odgovora strojnog učenja i optimizirane tehnologije baterija – dovoljno izvedivima da se natječu s zastarjelim plinom i ugljenom.
Zanima li vas?
Zatim odaberite svoj europski proizvedeni konektor sada:
Popis proizvoda
Imate li pitanja?
Molimo, kontaktirajte nas!
Upiti putem obrasca
: +49 8861 2501 0
sales@ept.de
Molimo, kontaktirajte nas!
Upiti putem obrasca
: +49 8861 2501 0
sales@ept.de