有效和高效地捕獲、轉換和分配能源的技術將實現從化石燃料到可再生能源的轉變，並有助於創造可持續的未來
太陽能和高壓電池曾經是人們接收和使用家庭和汽車能源的例外。然而如今，這些技術變得比以往任何時候都更加普遍，同時也更加智能和高效。
“大約 10 年內，太陽能將成為世界大部分地區最大的能源來源，”我們公司電網基礎設施總經理Henrik Mannesson說道。“我們現在正在經歷能源轉型，這徹底改變了我們生產、消費和儲存能源的方式。”
Henrik 和其他 TI 專家最近舉行了一次圓桌會議，解釋了從化石燃料到可再生能源的持續能源轉型的核心挑戰和趨勢、能源互操作性的重要性以及我們的技術如何發揮關鍵作用。
High 副總裁兼總經理Kannan Soundarapandian 表示：“我們正在努力確保在前進的過程中，我們能夠通過新技術以更可持續的方式、以更低的成本獲得更多的能源，同時讓它們變得更可靠、更安全。” -電壓功率。
以下是技術創新幫助構建能源生態系統的五種方式：
1.安全高效地利用太陽能。
“地球每平方米平均從陽光中獲得約一千瓦的電力，”坎南說。“我們需要利用更多這種能量。有效地提取能量需要在太陽能電池板內部和周圍採用新的高壓技術。”
我們的先進技術，如氮化鎵(GaN) FET（有助於將太陽能電池板發出的直流電轉換為家庭使用的交流電的設備），使微型逆變器的設計變得小巧且便宜，足以直接安裝在太陽能電池板上或附近。面板本身。
2. 創造更快、更可靠的電動汽車充電。
“我們需要更多的充電站，我們希望它們能夠更快地為車輛充電，但也更安全、更可靠，”亨里克說。“支持充電樁普及的一個趨勢是充電硬件和軟件標準的開發，使更多的車輛能夠連接到各種充電站。例如，TI 已經為車輛和充電器製造商提供了工具，可以簡化新充電標準的設計。”
我們公司還通過AM625 處理器和CC3301 Wi-Fi®配套集成電路幫助增加充電過程的智能性。“當電動汽車與充電器通信時，充電器會知道汽車還有多少電量，以及未來幾個小時需要多少電量，”他說。
3. 儲存能量以便在需要的時間和地點使用。
電池管理系統產品線經理 Matt Xiong 表示，當沒有陽光時，能源需求會很高。這意味著將太陽能和其他類型的可再生能源存儲在電池中以供以後使用的需求很高。遺憾的是，儲能係統 (ESS) 中常見的鋰離子電池很容易過度充電，從而可能導致過熱損壞和安全風險。
“挑戰在於如何最大限度地提高每個電池的效率和容量，”馬特說。“關鍵是對充電水平、充電速率和電池溫度進行精確和智能的監控。有效跟踪您投入和支出的內容至關重要。測量得越準確，就能安全地從電池中獲取更多容量。”
我們公司擁有基於行業領先的傳感器技術和微控制器的監控解決方案。此外，GaN 半導體通過提供更快、更低損耗的開關，為電池內部和周圍的許多組件增加了額外的性能和效率。
4. 實現家庭能源生態系統的智能控制。
雖然更好的電動汽車充電、太陽能和存儲系統對於能源轉型（或轉向使用更多可再生能源）至關重要，但最大的收益將來自於將這三者整合到智能控制下。
“你可以開始用能源做同樣的事情，就像我們今天用家庭網絡中的數據做的事情一樣，”卡南說。“這意味著能夠以最低的成本滿足家庭需求，安全高效地生產、轉移、儲存和消耗能源。各個組件必須在家庭能源生態系統中相互聯繫。甚至您的電動汽車也成為這個生態系統的一部分。它不再只是一輛交通工具；您的車庫裡也有 100 kWh 的電池容量。”
當太陽能電池板產生的電力超過房屋消耗的電力時，多餘的電力不僅可以輸送到家庭的ESS，還可以輸送到電動汽車的電池，電動汽車的電池可以通過雙向智能開關技術在夜間或陰天為家庭提供電力。隨著時間的推移，新興標準將把設備和電器連接到家庭能源生態系統（包括熱泵），以進一步提高能源效率。
5、構建動態、複雜的能源網絡。
許多 TI 技術正在推動家庭生態系統的發展，包括電流傳感器、微控制器、電源轉換器和高壓隔離組件。“這些增加了智能和連接層，提供了靈活性、效率和控制，”坎南說。“這就是讓你從產生或存儲的每一焦耳能量中榨取最後一點效用的原因。”
Henrik 表示，集成和智能控制最終應該從家庭擴展到電網。“下一代智能電錶將決定何時存儲家庭太陽能電池板的能量，何時為電動汽車充電，以及何時將能量賣回電網，”他說。“電網的智能將與家庭自身的智能協同工作，考慮從能源價格波動、電網容量、車輛使用模式到天氣預報等一切因素，以便以最低的成本充分利用能源。”
卡南說，隨著能源網絡變得越來越複雜，越來越多的應用程序更好地利用它，結果將很像互聯網所發生的情況。“最初，互聯網只是將計算機連接在一起的一種方式，但最終它以意想不到的方式變得遠遠不止於此，”他說。“我不能確切地說我們將能夠通過能源生態系統實現什麼，但我知道它會同樣精彩。”
Source : TI
