머리말
전기는 발견된 순간부터 "전기"와 "전기 에너지"로 널리 사용되기까지 먼 길을 걸어왔습니다. 가장 두드러진 것 중 하나는 교류와 직류 사이의 "경로 논쟁"입니다. 주인공은 현대의 두 천재, 에디슨과 테슬라입니다. 그러나 흥미로운 점은 21세기의 새로운 인류의 관점에서 볼 때, 이 "논쟁"은 완전히 승패가 나뉘지 않았다는 것입니다.

현재 발전원부터 전기 운송 시스템에 이르기까지 모든 것이 기본적으로 "교류"이지만, 직류는 많은 전기 제품과 단말 장비에 널리 사용됩니다. 특히 최근 몇 년 동안 많은 사람들의 사랑을 받고 있는 "가정 전체 직류" 전력 시스템 솔루션은 IoT 엔지니어링 기술과 인공지능을 결합하여 "스마트 홈 라이프"를 강력하게 보장합니다. 아래 충전 헤드 네트워크를 팔로우하여 가정 전체 직류가 무엇인지 자세히 알아보세요.

배경 소개

가정 전체 직류(DC)는 가정과 건물에서 직류 전력을 사용하는 전기 시스템입니다. "가정 전체 직류"라는 개념은 기존 AC 시스템의 단점이 점차 부각되고 저탄소 및 환경 보호 개념에 대한 관심이 높아지는 상황에서 제안되었습니다.

전통적인 AC 시스템

현재 세계에서 가장 널리 사용되는 전력 시스템은 교류 시스템입니다. 교류 시스템은 전기장과 자기장의 상호작용으로 인한 전류 흐름의 변화를 기반으로 작동하는 전력 송배전 시스템입니다. 교류 시스템의 주요 작동 방식은 다음과 같습니다.

발전기: 전력 시스템의 시작점은 발전기입니다. 발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 장치입니다. 기본 원리는 회전 자기장으로 전선을 절단하여 유도 기전력을 생성하는 것입니다. 교류 전력 시스템에서는 일반적으로 동기 발전기가 사용되며, 발전기의 회전자는 기계적 에너지(예: 물, 가스, 증기 등)로 구동되어 회전 자기장을 생성합니다.

교류발전: 발전기의 회전 자기장은 전선의 유도 기전력을 변화시켜 교류 전류를 생성합니다. 교류 전류의 주파수는 일반적으로 초당 50Hz 또는 60Hz이며, 이는 각 지역의 전력 시스템 표준에 따라 달라집니다.

변압기 승압: 교류 전류는 송전선로의 변압기를 통과합니다. 변압기는 전자기 유도 원리를 이용하여 주파수를 바꾸지 않고 전류의 전압을 바꾸는 장치입니다. 송전 과정에서 고전압 교류 전류는 저항으로 인한 에너지 손실을 줄여 장거리 전송이 더 용이합니다.

송전 및 배전: 고전압 교류 전류는 송전선을 통해 여러 곳으로 송전된 후 변압기를 통해 다양한 용도에 맞게 강압됩니다. 이러한 송전 및 배전 시스템은 다양한 용도와 장소 간에 전기 에너지를 효율적으로 전달하고 활용할 수 있도록 합니다.

AC 전원의 응용 분야: 최종 사용자 측에서는 가정, 사업장, 산업 시설에 AC 전력이 공급됩니다. 이러한 곳에서는 조명, 전기 히터, 전기 모터, 전자 장비 등 다양한 장비를 구동하는 데 교류가 사용됩니다.

일반적으로 교류 전력 시스템은 안정적이고 제어 가능한 교류 시스템과 낮은 전력 손실 등 여러 장점 덕분에 지난 세기 말 주류를 이루었습니다. 그러나 과학 기술의 발전으로 교류 전력 시스템의 전력각 균형 문제가 심각해졌습니다. 전력 시스템의 발전은 정류기(교류 전력을 직류 전력으로 변환)와 인버터(직류 전력을 교류 전력으로 변환)와 같은 다양한 전력 장치의 지속적인 개발로 이어졌습니다. 컨버터 밸브 제어 기술 또한 매우 발전된 단계에 접어들었으며, 직류 전력 차단 속도는 교류 회로 차단기에 버금갑니다.

이를 통해 DC 시스템의 많은 단점이 점차 사라지고 전체 주택 DC의 기술적 기반이 마련되었습니다.

E환경 친화적이고 저탄소 컨셉

최근 몇 년 동안 지구 기후 문제, 특히 온실 효과 문제가 대두되면서 환경 보호에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있습니다. 가정용 직류(DC) 시스템은 재생 에너지 시스템과의 호환성이 뛰어나 에너지 절약 및 배출 감축 측면에서 매우 뛰어난 장점을 가지고 있어 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다.

또한, 직류방식은 '직접 대 직접' 회로구조로 부품과 재료를 많이 절감할 수 있으며, '저탄소 친환경'이라는 개념과도 매우 부합합니다.

전체 주택 인텔리전스 개념

주택 전체 DC 적용의 기본은 주택 전체 지능화의 적용 및 활성화입니다. 다시 말해, DC 시스템의 실내 적용은 기본적으로 지능화에 기반하며, "주택 전체 지능화"를 강화하는 중요한 수단입니다.

스마트 홈은 첨단 기술과 지능형 시스템을 통해 다양한 가정용 기기, 가전제품 및 시스템을 연결하여 중앙 제어, 자동화 및 원격 모니터링을 구현함으로써 가정 생활의 편의성, 쾌적함, 안전성, 에너지 효율을 향상하는 것을 의미합니다.

근본적인

주택 전체 지능형 시스템의 구현 원칙에는 센서 기술, 스마트 기기, 네트워크 통신, 스마트 알고리즘 및 제어 시스템, 사용자 인터페이스, 보안 및 개인정보 보호, 소프트웨어 업데이트 및 유지 관리 등 여러 핵심 측면이 포함됩니다. 이러한 측면에 대해서는 아래에서 자세히 설명합니다.

센서 기술

주택 전체 스마트 시스템의 기반은 실시간으로 가정 환경을 모니터링하는 다양한 센서입니다. 환경 센서는 온도, 습도, 조도, 공기질 센서를 포함하여 실내 상태를 감지합니다. 모션 센서와 문 및 창문 자기 센서는 사람의 움직임과 문 및 창문 상태를 감지하여 보안 및 자동화를 위한 기본 데이터를 제공합니다. 연기 및 가스 센서는 화재와 유해 가스를 모니터링하여 가정의 안전을 강화하는 데 사용됩니다.

스마트 기기

다양한 스마트 기기가 집 전체 스마트 시스템의 핵심을 이룹니다. 스마트 조명, 가전제품, 도어락, 카메라는 모두 인터넷을 통해 원격으로 제어할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 기기들은 무선 통신 기술(예: Wi-Fi, 블루투스, 지그비)을 통해 통합 네트워크에 연결되어 사용자가 언제 어디서나 인터넷을 통해 집 안의 기기를 제어하고 모니터링할 수 있도록 합니다.

통신

집 전체 지능형 시스템의 기기들은 인터넷을 통해 연결되어 지능형 생태계를 형성합니다. 네트워크 통신 기술은 기기들이 원활하게 작동하면서 원격 제어의 편리함을 제공합니다. 사용자는 클라우드 서비스를 통해 원격으로 홈 시스템에 접속하여 기기 상태를 모니터링하고 제어할 수 있습니다.

지능형 알고리즘 및 제어 시스템

인공지능과 머신러닝 알고리즘을 활용하여, 전체 주택 지능형 시스템은 센서에서 수집된 데이터를 지능적으로 분석하고 처리할 수 있습니다. 이러한 알고리즘을 통해 시스템은 사용자의 습관을 학습하고, 기기의 작동 상태를 자동으로 조정하며, 지능적인 의사 결정 및 제어를 구현할 수 있습니다. 예약된 작업 및 트리거 조건을 설정하여 특정 상황에서 작업을 자동으로 수행하고 시스템의 자동화 수준을 향상시킬 수 있습니다.

사용자 인터페이스

사용자가 집 전체의 지능형 시스템을 더욱 편리하게 운영할 수 있도록 모바일 애플리케이션, 태블릿, 컴퓨터 인터페이스 등 다양한 사용자 인터페이스가 제공됩니다. 이러한 인터페이스를 통해 사용자는 원격으로 홈 기기를 편리하게 제어하고 모니터링할 수 있습니다. 또한, 음성 제어 기능을 통해 사용자는 음성 지원 앱을 통해 음성 명령으로 스마트 기기를 제어할 수 있습니다.

전체 주택 DC의 장점

주택에 DC 시스템을 설치하는 데에는 많은 장점이 있는데, 이는 높은 에너지 전송 효율, 재생 에너지의 높은 통합, 높은 장비 호환성이라는 세 가지 측면으로 요약할 수 있습니다.

능률

우선, 실내 회로에서는 사용되는 전력 장비의 전압이 낮은 경우가 많고, 직류 전력은 잦은 변압이 필요하지 않습니다. 변압기 사용을 줄이면 에너지 손실을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

둘째, 직류 전력 송전 시 전선 및 도체의 손실이 비교적 적습니다. 직류의 저항 손실은 전류 방향에 따라 변하지 않기 때문에 더욱 효과적으로 제어하고 줄일 수 있습니다. 이를 통해 단거리 전력 송전 및 지역 전력 공급 시스템과 같은 특정 상황에서 직류 전력은 더 높은 에너지 효율을 보일 수 있습니다.

마지막으로, 기술 발전과 함께 DC 시스템의 에너지 효율을 향상시키기 위한 몇 가지 새로운 전자 변환기와 변조 기술이 도입되었습니다. 효율적인 전자 변환기는 에너지 변환 손실을 줄이고 DC 전력 시스템의 전반적인 에너지 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

재생 에너지 통합

주택 전체 지능형 시스템에는 재생에너지를 도입하여 전기 에너지로 변환하는 시스템도 포함됩니다. 이를 통해 환경 보호라는 개념을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 주택의 구조와 공간을 최대한 활용하여 에너지 공급을 확보할 수 있습니다. 반면, DC 시스템은 태양광이나 풍력과 같은 재생에너지원과 통합하기가 더 쉽습니다.

장치 호환성

DC 시스템은 실내 전기 장비와의 호환성이 뛰어납니다. 현재 LED 조명, 에어컨 등 많은 장비가 DC 구동 방식을 채택하고 있습니다. 이는 DC 전력 시스템의 지능형 제어 및 관리가 더욱 용이함을 의미합니다. 첨단 전자 기술을 통해 DC 장비의 작동을 더욱 정밀하게 제어하고 지능형 에너지 관리를 실현할 수 있습니다.

적용 분야

앞서 언급한 DC 시스템의 많은 장점은 특정 분야에서만 완벽하게 구현될 수 있습니다. 이러한 분야는 실내 환경이기 때문에, 오늘날의 실내 환경에서는 전체 주택용 DC 시스템이 빛을 발할 수 있습니다.

주거용 건물

주거용 건물에서 전체 주택용 직류 시스템은 다양한 전기 장비에 효율적인 에너지를 공급할 수 있습니다. 조명 시스템은 중요한 응용 분야입니다. 직류로 구동되는 LED 조명 시스템은 에너지 변환 손실을 줄이고 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다.

또한 DC 전력은 컴퓨터, 휴대폰 충전기 등 가정용 전자 기기에 전력을 공급하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이러한 기기 자체는 추가적인 에너지 변환 단계가 없는 DC 기기입니다.

상업용 건물

상업용 건물의 사무실과 상업 시설도 전체 DC 시스템의 이점을 누릴 수 있습니다. 사무 기기 및 조명 시스템에 DC 전원을 공급하면 에너지 효율을 높이고 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다.

일부 상업용 가전제품 및 장비, 특히 DC 전원이 필요한 장비는 더욱 효율적으로 작동하여 상업용 건물의 전반적인 에너지 효율성을 개선할 수 있습니다.

산업 응용 분야

산업 분야에서는 전체 가정용 DC 시스템을 생산 라인 장비와 전기 작업장에 적용할 수 있습니다. 일부 산업 장비는 DC 전원을 사용합니다. DC 전원을 사용하면 에너지 효율을 높이고 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다. 특히 전동 공구와 작업장 장비의 사용에서 이러한 효과가 두드러집니다.

전기차 충전 및 에너지 저장 시스템

교통 분야에서는 DC 전력 시스템을 사용하여 전기 자동차를 충전하여 충전 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 가정용 DC 시스템을 배터리 에너지 저장 시스템에 통합하여 가정에 효율적인 에너지 저장 솔루션을 제공하고 에너지 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

정보기술 및 통신

정보 기술 및 통신 분야에서 데이터 센터와 통신 기지국은 전체 가정용 DC 시스템에 이상적인 적용 사례입니다. 데이터 센터의 많은 장치와 서버가 DC 전력을 사용하기 때문에 DC 전력 시스템은 전체 데이터 센터의 성능 향상에 도움이 됩니다. 마찬가지로, 통신 기지국과 장비 또한 DC 전력을 사용하여 시스템의 에너지 효율을 높이고 기존 전력 시스템에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.

전체 주택 DC 시스템 구성 요소

그렇다면 전체 주택용 직류 시스템은 어떻게 구성될까요? 요약하자면, 전체 주택용 직류 시스템은 직류 발전원, 지류 에너지 저장 시스템, 직류 배전 시스템, 그리고 지류 전기 설비의 네 부분으로 나눌 수 있습니다.

DC 전원

DC 시스템에서는 DC 전원이 시작점입니다. 기존 AC 시스템과 달리, 가정 전체의 DC 전원은 일반적으로 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 인버터에만 의존하지 않고, 외부 재생 에너지를 유일한 또는 주요 에너지 공급원으로 선택합니다.

예를 들어, 건물 외벽에 태양광 패널을 설치합니다. 태양광은 패널을 통해 직류 전력으로 변환되어 직류 배전 시스템에 저장되거나 단말 장치 애플리케이션으로 직접 전송됩니다. 건물이나 방의 외벽에 설치할 수도 있습니다. 그 위에 소형 풍력 터빈을 설치하여 직류로 변환합니다. 현재 풍력과 태양광은 가장 널리 사용되는 직류 전력원입니다. 앞으로 다른 발전 방식이 등장할 수도 있지만, 모두 직류 전력으로 변환하기 위한 변환기가 필요합니다.

DC 에너지 저장 시스템

일반적으로 DC 전원에서 생성된 DC 전력은 단말 장비로 직접 전송되지 않고 DC 에너지 저장 시스템에 저장됩니다. 장비에 전력이 필요할 때 DC 에너지 저장 시스템에서 전류가 방출됩니다. 실내에서 전력을 공급합니다.

DC 에너지 저장 시스템은 DC 전원에서 변환된 전기 에너지를 수용하여 단말 장비에 지속적으로 공급하는 저수지와 같습니다. DC 송전은 DC 전원과 DC 에너지 저장 시스템 사이에서 이루어지기 때문에 인버터를 비롯한 여러 장치의 사용을 줄일 수 있으며, 이는 회로 설계 비용을 절감할 뿐만 아니라 시스템 안정성을 향상시킵니다.

따라서 전체 주택용 DC 에너지 저장 시스템은 기존의 "DC 결합 태양광 시스템"보다 신에너지 자동차의 DC 충전 모듈에 더 가깝습니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이, 기존의 "직류 결합 태양광 시스템"은 전력망에 전류를 송전해야 하므로 별도의 태양광 인버터 모듈이 필요합니다. 반면, 가정용 직류를 사용하는 "직류 결합 태양광 시스템"은 인버터와 부스터가 필요하지 않습니다. 변압기 및 기타 장치를 사용하면 효율이 높고 에너지 효율이 높습니다.

DC 전력 분배 시스템

전체 주택용 직류 시스템의 핵심은 가정, 건물 또는 기타 시설에서 중요한 역할을 하는 직류 배전 시스템입니다. 이 시스템은 전원에서 다양한 단말 장치로 전력을 분배하여 주택의 모든 부분에 전력을 공급하는 역할을 합니다.

효과

에너지 분배: DC 전력 분배 시스템은 태양광 패널, 에너지 저장 시스템 등의 에너지원에서 얻은 전기 에너지를 조명, 가전제품, 전자 장비 등 가정의 다양한 전기 장비에 분배하는 역할을 합니다.

에너지 효율 향상: 직류 배전을 통해 에너지 변환 손실을 줄여 전체 시스템의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 특히 직류 장비 및 재생 에너지원과 통합하면 전기 에너지를 더욱 효율적으로 사용할 수 있습니다.

DC 장치 지원: 주택 전체 DC 시스템의 핵심 중 하나는 DC 장치의 전원 공급을 지원하고 AC를 DC로 변환할 때 발생하는 에너지 손실을 방지하는 것입니다.

구성하다

DC 배전반: DC 배전반은 태양광 패널과 에너지 저장 시스템에서 생산된 전력을 가정 내 다양한 ​​회로 및 기기에 분배하는 핵심 장치입니다. DC 회로 차단기 및 전압 안정기와 같은 부품이 포함되어 있어 전기 에너지의 안정적이고 안정적인 분배를 보장합니다.

지능형 제어 시스템: 에너지의 지능형 관리 및 제어를 위해, 전체 가정용 DC 시스템에는 일반적으로 지능형 제어 시스템이 장착됩니다. 여기에는 에너지 모니터링, 원격 제어, 자동 시나리오 설정 등의 기능이 포함되어 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

DC 콘센트 및 스위치: DC 장비와 호환되려면 가정의 콘센트와 스위치가 DC 연결 방식으로 설계되어야 합니다. 이러한 콘센트와 스위치는 안전과 편의성을 보장하면서 DC 전원 장비와 함께 사용할 수 있습니다.

DC 전기

실내 DC 전원 장비는 너무 많아서 여기에 모두 나열할 수는 없지만, 대략적으로 분류할 수는 있습니다. 그 전에 먼저 어떤 장비가 AC 전원을 필요로 하고 어떤 종류의 DC 전원을 필요로 하는지 이해해야 합니다. 일반적으로 고전력 가전제품은 더 높은 전압을 필요로 하며 고부하 모터가 장착되어 있습니다. 냉장고, 구형 에어컨, 세탁기, 레인지 후드 등과 같은 이러한 가전제품은 AC로 구동됩니다.

고출력 모터 구동이 필요 없고 정밀 집적 회로가 중저전압에서만 작동하며 직류 전원을 사용하는 일부 전자 장비도 있는데, 이러한 장비로는 텔레비전, 컴퓨터, 테이프 레코더 등이 있습니다.

물론, 위의 구분은 그다지 포괄적이지 않습니다. 현재 많은 고전력 가전제품은 DC로도 구동될 수 있습니다. 예를 들어, DC 가변 주파수 에어컨은 더 나은 저소음 효과와 더 높은 에너지 절감 효과를 제공하는 DC 모터를 사용합니다. 일반적으로 전기 제품이 AC인지 DC인지는 장치 내부 구조에 따라 결정됩니다.

P전체 주택 DC의 실제 사례

전 세계의 "주택 전체 DC" 사례를 소개합니다. 이러한 사례는 기본적으로 저탄소 친환경 솔루션임을 알 수 있습니다. 이는 "주택 전체 DC"의 주요 원동력이 여전히 환경 보호라는 개념에 있으며, 지능형 DC 시스템은 아직 갈 길이 멀다는 것을 보여줍니다.

스웨덴의 제로 에미션 하우스

중관촌 시범구 신에너지 빌딩 프로젝트

중관촌 신에너지 빌딩 프로젝트는 중국 베이징시 차오양구 정부가 추진하는 친환경 건물 및 재생에너지 사용을 촉진하는 시범 사업입니다. 이 사업의 일부 건물은 태양광 패널과 에너지 저장 시스템을 결합한 전 세대 직류(DC) 시스템을 도입하여 직류 전력을 공급합니다. 신에너지와 직류 전력 공급을 통합함으로써 건물의 환경 영향을 줄이고 에너지 효율을 향상하는 것을 목표로 합니다.

2020년 두바이 엑스포를 위한 지속 가능한 에너지 주거 프로젝트, UAE

2020년 두바이 엑스포에서는 재생에너지와 주택 전체 DC 시스템을 활용한 지속가능한 에너지 주택 프로젝트들이 선보였습니다. 이 프로젝트들은 혁신적인 에너지 솔루션을 통해 에너지 효율을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

일본 DC 마이크로그리드 실험 프로젝트

일본에서는 일부 마이크로그리드 실험 프로젝트에서 전체 주택용 직류 시스템을 도입하기 시작했습니다. 이러한 시스템은 태양광과 풍력으로 전력을 공급받는 동시에, 가정 내 가전제품과 장비에는 직류 전력을 공급합니다.

에너지 허브 하우스

런던 사우스뱅크 대학교와 영국 국립물리학연구소의 협력으로 진행되는 이 프로젝트는 제로 에너지 주택을 만드는 것을 목표로 합니다. 이 주택은 효율적인 에너지 사용을 위해 직류 전력과 태양광 발전, 그리고 에너지 저장 시스템을 결합합니다.

R유망 산업 협회

주택 전체 지능화 기술은 이전에 소개된 바 있습니다. 실제로 이 기술은 일부 업계 협회의 지원을 받고 있습니다. Charging Head Network는 업계 내 관련 협회를 집계했습니다. 여기에서는 주택 전체 DC 관련 협회를 소개합니다.

요금 

FCA

FCA(Fast Charging Alliance)는 중국어로 "광둥성 터미널 고속 충전 산업 협회(Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association)"라고 합니다. 광둥성 터미널 고속 충전 산업 협회(이하 터미널 고속 충전 산업 협회)는 2021년에 설립되었습니다. 터미널 고속 충전 기술은 차세대 전자 정보 산업(5G 및 인공지능 포함)의 대규모 적용을 촉진하는 핵심 역량입니다. 탄소 중립이라는 세계적인 발전 추세에 따라, 터미널 고속 충전은 전자 폐기물과 에너지 낭비를 줄이고 친환경적인 환경 보호와 산업의 지속 가능한 발전에 기여하여 수억 명의 소비자에게 더욱 안전하고 안정적인 충전 경험을 제공합니다.

단말기 고속 충전 기술의 표준화 및 산업화를 가속화하기 위해 정보통신기술연구원(AITC), 화웨이, 오포, 비보, 샤오미는 단말기 고속 충전 산업 사슬 내 모든 이해관계자(내부 완제품, 칩, 계측기, 충전기, 액세서리 등)와 공동으로 협력을 추진하고 있습니다. 2021년 초부터 준비에 착수할 예정입니다. 협회 설립은 산업 사슬 내 이해관계자 공동체를 구축하고, 단말기 고속 충전 설계, 연구 개발, 제조, 시험, 인증 분야의 산업 기반을 조성하며, 핵심 전자 부품, 고급 범용 칩, 핵심 기초 소재 등 다양한 분야의 개발을 촉진하고, 세계적인 수준의 단말기를 구축하기 위한 노력을 기울일 것입니다. 콰이홍 혁신 산업 클러스터는 매우 중요한 의미를 지닙니다.

FCA는 주로 UFCS 표준을 홍보합니다. UFCS의 정식 명칭은 Universal Fast Charging Specification(범용 고속 충전 규격)이며, 중국어로는 Fusion Fast Charging Standard(퓨전 고속 충전 표준)입니다. 이는 정보통신기술연구원, 화웨이, 오포, 비보, 샤오미, 그리고 실리콘 파워, 록칩, 리후이 테크놀로지, 앙바오 일렉트로닉스 등 여러 단말기, 칩 회사 및 업계 파트너의 공동 노력이 주도하는 차세대 통합 고속 충전 프로토콜입니다. 이 협정은 모바일 단말기를 위한 통합 고속 충전 표준을 제정하고, 상호 고속 충전의 비호환성 문제를 해결하며, 최종 사용자를 위한 빠르고 안전하며 호환 가능한 충전 환경을 조성하는 것을 목표로 합니다.

현재 UFCS는 제2회 UFCS 테스트 컨퍼런스를 개최하여 "회원사 적합성 기능 사전 테스트"와 "단말기 제조사 호환성 테스트"를 완료했습니다. 테스트 및 요약 교환을 통해 이론과 실무를 동시에 접목하여 고속 충전 비호환성 문제를 해소하고, 단말기 고속 충전의 건전한 발전을 공동으로 촉진하며, 업계 내 여러 우수 공급업체 및 서비스 제공업체와 협력하여 고속 충전 기술 표준을 공동으로 추진하고 있습니다. 이를 통해 UFCS 산업화의 진전을 도모합니다.

USB-IF

1994년 인텔과 마이크로소프트가 설립한 국제 표준화 기구인 "USB-IF"(전체 명칭: USB Implementers Forum)는 USB(Universal Serial Bus) 규격을 개발한 기업들이 설립한 비영리 단체입니다. USB-IF는 USB 기술의 개발 및 도입을 위한 지원 기관 및 포럼을 제공하기 위해 설립되었습니다. 이 포럼은 고품질 호환 USB 주변 기기(장치) 개발을 장려하고 USB의 이점과 규정 준수 테스트를 통과한 제품의 품질을 홍보합니다.응.

USB-IF에서 출시한 기술 USB는 현재 여러 버전의 기술 사양을 가지고 있습니다. 최신 기술 사양은 USB4 2.0입니다. 이 기술 표준의 최대 속도는 80Gbps로 향상되었습니다. 새로운 데이터 아키텍처를 채택했으며, USB PD 고속 충전 표준, USB Type-C 인터페이스 및 케이블 표준도 동시에 업데이트될 예정입니다.

WPC

WPC의 정식 명칭은 Wireless Power Consortium이며, 중국어로는 "Wireless Power Consortium"입니다. 2008년 12월 17일에 설립된 WPC는 무선 충전 기술을 장려하는 세계 최초의 표준화 기구입니다. 2023년 5월 기준, WPC는 총 315개 회원사를 보유하고 있습니다. WPC 얼라이언스 회원사들은 전 세계 모든 무선 충전기와 무선 전원의 완벽한 호환성을 달성한다는 공동의 목표를 위해 협력하고 있으며, 이를 위해 무선 고속 충전 기술에 대한 다양한 규격을 제정해 왔습니다.

무선 충전 기술이 지속적으로 발전함에 따라, 그 적용 범위는 일반 소비자용 핸드헬드 기기에서 노트북, 태블릿, 드론, 로봇, 차량 인터넷, 스마트 무선 주방 등 다양한 새로운 분야로 확대되었습니다. WPC는 다음을 포함한 다양한 무선 충전 애플리케이션에 대한 일련의 표준을 개발하고 유지해 왔습니다.

스마트폰 및 기타 휴대용 모바일 기기의 Qi 표준입니다.

Ki 무선 주방 표준은 주방 가전제품을 위해 최대 2200W의 충전 전력을 지원합니다.

경량 전기 자동차(LEV) 표준은 전기 자전거, 스쿠터 등의 경량 전기 자동차를 집이나 이동 중에 무선으로 충전하는 것을 더욱 빠르고, 안전하고, 스마트하고, 편리하게 만들어줍니다.

로봇, AGV, 드론 및 기타 산업 자동화 장비를 충전하기 위한 안전하고 편리한 무선 전력 전송을 위한 산업용 무선 충전 표준입니다.

현재 시중에는 9,000개 이상의 Qi 인증 무선 충전 제품이 있습니다. WPC는 전 세계 독립 공인 시험소 네트워크를 통해 제품의 안전성, 상호 운용성 및 적합성을 검증합니다.

의사소통

CSA

커넥티비티 표준 연합(CSA)은 스마트홈 매터(Matter) 표준을 개발, 인증 및 홍보하는 단체입니다. 2002년에 설립된 지그비 얼라이언스(Zigbee Alliance)가 전신입니다. 2022년 10월까지 연합 회원사 수는 200개를 넘어설 예정입니다.

CSA는 IoT 혁신가들에게 사물 인터넷(IoT)의 접근성, 보안성, 그리고 사용성을 높이기 위한 표준, 도구 및 인증을 제공합니다.1 CSA는 클라우드 컴퓨팅 및 차세대 디지털 기술에 대한 업계의 인식을 정의하고 제고하며 보안 모범 사례의 전반적인 개발을 위해 최선을 다하고 있습니다. CSA-IoT는 세계 유수 기업들이 모여 Matter, Zigbee, IP 등과 같은 공통 개방형 표준과 제품 보안, 데이터 프라이버시, 스마트 출입 통제 등의 분야에서 표준을 개발하고 홍보하는 단체입니다.

지그비는 CSA 얼라이언스에서 발표한 IoT 연결 표준입니다. 무선 센서 네트워크(WSN) 및 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션을 위해 설계된 무선 통신 프로토콜입니다. IEEE 802.15.4 표준을 채택하고 2.4GHz 주파수 대역에서 작동하며, 저전력 소모, 낮은 복잡도, 단거리 통신에 중점을 둡니다. CSA 얼라이언스가 추진하는 이 프로토콜은 스마트 홈, 산업 자동화, 의료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

Zigbee의 설계 목표 중 하나는 낮은 전력 소비 수준을 유지하면서도 다수의 기기 간의 안정적인 통신을 지원하는 것입니다. 센서 노드와 같이 장시간 작동해야 하고 배터리 전원에 의존하는 기기에 적합합니다. 이 프로토콜은 스타, 메시, 클러스터 트리 등 다양한 토폴로지를 지원하여 다양한 규모와 요구 사항을 가진 네트워크에 적응할 수 있습니다.

Zigbee 장치는 자가 구성 네트워크를 자동으로 형성하고, 유연하고 적응력이 뛰어나며, 장치 추가 또는 제거와 같은 네트워크 토폴로지 변화에 동적으로 적응할 수 있습니다. 이러한 특징으로 인해 Zigbee는 실제 애플리케이션에서 배포 및 유지 관리가 용이해집니다. 전반적으로 개방형 표준 무선 통신 프로토콜인 Zigbee는 다양한 IoT 장치를 연결하고 제어하는 ​​데 안정적인 솔루션을 제공합니다.

블루투스 SIG

1996년, 에릭슨, 노키아, 도시바, IBM, 인텔은 산업 협회 설립을 계획했습니다. 이 단체는 "블루투스 기술 연합(Bluetooth Technology Alliance)", 즉 "블루투스 SIG"로 불렸습니다. 이들은 공동으로 단거리 무선 연결 기술을 개발했습니다. 개발팀은 이 무선 통신 기술이 블루투스 킹처럼 다양한 산업 분야의 작업을 조율하고 통합할 수 있기를 바랐습니다. 그래서 이 기술의 이름은 블루투스로 명명되었습니다.

블루투스(Bluetooth 기술)는 간단한 페어링, 다중 연결 및 기본적인 보안 기능을 갖춘 단거리, 저전력 무선 통신 표준으로, 다양한 기기의 연결 및 데이터 전송에 적합합니다.

블루투스(Bluetooth 기술)는 집안의 기기에 무선 연결을 제공할 수 있으며, 무선 통신 기술의 중요한 부분입니다.

스파크링크 협회

2020년 9월 22일, Sparklink 협회가 공식 설립되었습니다. Spark Alliance는 세계화를 목표로 하는 산업 연합입니다. Spark Alliance의 목표는 차세대 무선 단거리 통신 기술인 SparkLink의 혁신과 산업 생태계를 촉진하고, 스마트카, 스마트홈, 스마트 단말기, 스마트 제조 등 새로운 시나리오 애플리케이션을 빠르게 개발하고, 극한 성능 요구 사항을 충족하는 것입니다. 현재 140개 이상의 회원사가 있습니다.

SparkLink 협회에서 추진하는 무선 단거리 통신 기술은 SparkLink라고 하며, 중국어 명칭은 Star Flash입니다. 기술적 특징은 초저지연성과 초고신뢰성입니다. 초단 프레임 구조, Polar 코덱, HARQ 재전송 메커니즘을 기반으로 합니다. SparkLink는 20.833마이크로초의 지연 시간과 99.999%의 신뢰도를 달성할 수 있습니다.

WI-F나는 동맹이다

Wi-Fi 얼라이언스는 무선 네트워크 기술의 개발, 혁신 및 표준화를 촉진하고 장려하기 위해 여러 기술 기업으로 구성된 국제 기구입니다. 1999년에 설립된 이 기구의 주요 목표는 여러 제조업체에서 생산된 Wi-Fi 기기의 호환성을 보장하여 무선 네트워크의 대중화와 사용을 촉진하는 것입니다.

Wi-Fi 기술(Wireless Fidelity)은 Wi-Fi 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)에서 주로 추진하는 기술입니다. 무선 LAN 기술로서, 무선 신호를 통해 전자 기기 간의 데이터 전송 및 통신에 사용됩니다. 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿, 스마트 홈 기기 등의 기기가 물리적 연결 없이도 제한된 범위 내에서 데이터를 주고받을 수 있도록 합니다.

Wi-Fi 기술은 전파를 사용하여 기기 간 연결을 구축합니다. 이러한 무선 특성은 물리적 연결이 필요 없으므로, 기기가 네트워크 연결을 유지하면서도 범위 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 합니다. Wi-Fi 기술은 다양한 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송합니다. 가장 일반적으로 사용되는 주파수 대역은 2.4GHz와 5GHz입니다. 이러한 주파수 대역은 기기가 통신할 수 있는 여러 채널로 나뉩니다.

Wi-Fi 기술의 속도는 표준 및 주파수 대역에 따라 달라집니다. 기술의 지속적인 발전으로 Wi-Fi 속도는 초당 수백 Kbps(킬로비트/초)에서 현재 수 Gbps(기가비트/초)로 점차 향상되었습니다. 802.11n, 802.11ac, 802.11ax 등 다양한 Wi-Fi 표준은 각기 다른 최대 전송 속도를 지원합니다. 또한, 데이터 전송은 암호화 및 보안 프로토콜을 통해 보호됩니다. 그중 WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)와 WPA3는 Wi-Fi 네트워크를 무단 접근 및 데이터 유출로부터 보호하는 데 사용되는 일반적인 암호화 표준입니다.

S표준화 및 건축법규

주택 전체 DC 시스템 개발의 주요 장애물은 전 세계적으로 일관된 표준과 건축 법규가 없다는 것입니다. 기존 건물 전기 시스템은 일반적으로 교류로 작동하기 때문에, 주택 전체 DC 시스템은 설계, 설치 및 운영 측면에서 새로운 표준을 요구합니다.

표준화 부족은 서로 다른 시스템 간의 비호환성으로 이어지고, 장비 선택 및 교체의 복잡성을 증가시키며, 시장 규모와 대중화를 저해할 수 있습니다. 건축법규에 대한 적응력 부족 또한 과제인데, 건설 업계는 종종 전통적인 AC 설계를 기반으로 하기 때문입니다. 따라서 주택 전체에 DC 시스템을 도입하려면 건축법규를 조정하고 재정의해야 할 수 있으며, 이는 시간과 집중적인 노력을 필요로 합니다.

E경제 비용과 기술 전환

전체 주택용 직류(DC) 시스템 구축에는 더욱 발전된 직류 장비, 배터리 에너지 저장 시스템, 직류(DC) 대응 가전제품 등 초기 비용이 더 많이 소요될 수 있습니다. 이러한 추가 비용은 많은 소비자와 건물 개발업체가 전체 주택용 직류 시스템 도입을 주저하는 이유 중 하나일 수 있습니다.

또한, 기존 AC 장비와 인프라는 이미 성숙되고 널리 보급되어 있어, 전체 주택용 DC 시스템으로 전환하려면 전기 레이아웃 재설계, 장비 교체, 인력 교육 등 대규모 기술 전환이 필요합니다. 이러한 전환은 기존 건물과 인프라에 추가적인 투자 및 인건비를 발생시켜 전체 주택용 DC 시스템 구축 속도를 제한할 수 있습니다.

DEVICE 호환성 및 시장 접근성

가정용 DC 시스템은 다양한 가전제품, 조명 및 기타 기기의 원활한 작동을 위해 시중에 나와 있는 더 많은 기기와 호환되어야 합니다. 현재 시중에는 여전히 AC 기반 기기가 많기 때문에, 가정용 DC 시스템을 활성화하려면 제조업체 및 공급업체와의 협력을 통해 더 많은 DC 호환 기기가 시장에 진입하도록 유도해야 합니다.

재생에너지의 효과적인 통합 및 기존 전력망과의 상호 연결을 보장하기 위해서는 에너지 공급업체 및 전력망과의 협력이 필요합니다. 장비 호환성 및 시장 접근성 문제는 전체 가정용 직류 시스템의 광범위한 적용에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 업계 전반의 더 많은 합의와 협력을 요구합니다.

S마트와 지속 가능한

전체 주택용 직류(DC) 시스템의 미래 개발 방향 중 하나는 지능화와 지속가능성에 더욱 중점을 두는 것입니다. 지능형 제어 시스템을 통합함으로써 전체 주택용 직류 시스템은 전력 사용량을 더욱 정확하게 모니터링하고 관리하여 맞춤형 에너지 관리 전략을 구현할 수 있습니다. 즉, 시스템은 가정의 수요, 전기 가격, 재생에너지 공급량에 따라 동적으로 조정되어 에너지 효율을 극대화하고 에너지 비용을 절감할 수 있습니다.

동시에, 전체 가정용 직류 시스템의 지속 가능한 발전 방향에는 태양광, 풍력 등 더 광범위한 재생 에너지원과 더욱 효율적인 에너지 저장 기술의 통합이 포함됩니다. 이를 통해 더욱 친환경적이고 스마트하며 지속 가능한 가정용 전력 시스템을 구축하고 향후 전체 가정용 직류 시스템의 발전을 촉진할 것입니다.

S표준화와 산업 협력

가정용 DC 시스템의 광범위한 적용을 촉진하기 위한 또 다른 개발 방향은 표준화 및 산업 협력 강화입니다. 전 세계적으로 통일된 표준 및 규격을 확립하면 시스템 설계 및 구현 비용을 절감하고, 장비 호환성을 향상시켜 시장 확대를 촉진할 수 있습니다.

또한, 산업 협력 또한 전체 주택용 직류 시스템 개발을 촉진하는 핵심 요소입니다. 건설업체, 전기 기술자, 장비 제조업체, 에너지 공급업체 등 모든 분야의 참여자들이 협력하여 풀체인 산업 생태계를 구축해야 합니다. 이를 통해 기기 호환성 문제를 해결하고, 시스템 안정성을 향상시키며, 기술 혁신을 촉진할 수 있습니다. 표준화와 산업 협력을 통해 전체 주택용 직류 시스템은 주류 건물 및 전력 시스템에 더욱 원활하게 통합되고 더욱 광범위한 적용 분야를 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다.

S요약

전체 주택용 직류(DC) 시스템은 기존 AC 시스템과 달리 조명부터 전자 장비까지 건물 전체에 직류 전력을 공급하는 새로운 전력 분배 시스템입니다. 전체 주택용 직류 시스템은 에너지 효율, 재생 에너지 통합, 장비 호환성 측면에서 기존 시스템에 비해 몇 가지 고유한 장점을 제공합니다. 첫째, 에너지 변환 단계를 줄임으로써 전체 주택용 직류 시스템은 에너지 효율을 향상시키고 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다. 둘째, 직류 전력은 태양광 패널과 같은 재생 에너지 장비와 통합하기가 더 쉬워 건물에 더욱 지속 가능한 전력 솔루션을 제공합니다. 또한, 많은 직류 장비의 경우, 전체 주택용 직류 시스템을 도입하면 에너지 변환 손실을 줄이고 장비의 성능과 수명을 향상시킬 수 있습니다.

가정용 DC 시스템의 적용 분야는 주거용 건물, 상업용 건물, 산업 시설, 재생에너지 시스템, 전기 수송 등 다양한 분야에 걸쳐 있습니다. 주거용 건물에서는 가정용 DC 시스템을 사용하여 조명 및 가전제품에 효율적으로 전력을 공급하고 가정의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 상업용 건물에서는 사무용 장비 및 조명 시스템에 DC 전원을 공급하여 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다. 산업 분야에서는 가정용 DC 시스템을 사용하여 생산 라인 장비의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 재생에너지 시스템 중에서도 가정용 DC 시스템은 태양광 및 풍력 에너지와 같은 장비와 통합하기가 더 쉽습니다. 전기 수송 분야에서는 DC 배전 시스템을 사용하여 전기 자동차를 충전하여 충전 효율을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 적용 분야의 지속적인 확장은 가정용 DC 시스템이 향후 건물 및 전기 시스템에서 실행 가능하고 효율적인 선택이 될 것임을 시사합니다.

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