在當(dāng)今的智能世界里,如果哪個地方?jīng)]有智能,似乎就顯得out,但是智能程度的普及在每個行業(yè)的發(fā)展速度也是不一樣的。智能手機以迅雷不及掩耳之勢就將功能手機拍到了沙灘上,但是智能電網(wǎng)雖被提及多年,仍然在緩慢中進行。究其原因,整個產(chǎn)業(yè)鏈條中涉及的面太廣,不可能一蹴而就。
據(jù)德州儀器智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)部市場營銷經(jīng)理James Hao介紹說,當(dāng)前智能電網(wǎng)在應(yīng)用中還存在幾個難題有待解決:一是電網(wǎng)的傳輸效率太低,很多電能在傳輸過程中損失;二是在傳輸過程中的泄露問題,比如飲用水傳輸系統(tǒng)中有30%被泄露;三是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,如何能夠快速定位;四是在電網(wǎng)用電高峰時候,如何平衡家庭用電負荷。所有這些問題的解決,都需要半導(dǎo)體技術(shù)參與其中。
據(jù)介紹,德州儀器有專門的智能電網(wǎng)事業(yè)部提供完整的智能電網(wǎng)解決方案,包括智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(包括集中器、電源監(jiān)控與保護、可再生能源、HV電路斷路器)、智能電表(電表、水表、氣表、熱量表、熱量分配表)、智能家庭及樓宇(物聯(lián)網(wǎng)、IHD/網(wǎng)關(guān)、恒溫器、智能家用電器、需求響應(yīng)單元、電路斷路器、充電電動車輛)。
TI的智能電網(wǎng)解決方案貫穿在整個網(wǎng)絡(luò)的各個環(huán)節(jié),尤其在智能表計應(yīng)用方面見長,公司在15年前就切入這一應(yīng)用,目前已經(jīng)有 8000萬片產(chǎn)品出貨。TI有標準的智能儀表電路板,上面有計量、應(yīng)用處理器、WiFi、RF、預(yù)付費NFC、PLC等模塊,客戶可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的模塊進行開發(fā),而且應(yīng)用處理器模塊可根據(jù)需求選擇Stellaris MCU、C2000 Concerto MCU或者Sitara處理器。可以說,此開發(fā)版既是標準的也是可定制的。除了提供標準化的硬件模塊之外,TI在軟件方面也做了很多工作,將底層的協(xié)議棧軟件打包給客戶,客戶只需要關(guān)注相關(guān)應(yīng)用程序的開發(fā)就可以了,這樣極大的縮短了開發(fā)周期。
在歐美地區(qū)智能電網(wǎng)應(yīng)用跟中國還是有一些區(qū)別的,歐美國家一般會將計量和主控單元集成在一個芯片上,而中國政府更傾向于將計量和主控分開,因為電網(wǎng)對于可靠性、穩(wěn)定性要求很高,政府在決策時候也是相當(dāng)慎重的。在全球范圍內(nèi),德州儀器都提供相應(yīng)的解決方案。
對于智能電網(wǎng)通信中用到的PLC調(diào)制方式,James做了詳細的介紹,TI的解決方案是既可以支持FSK(窄帶單載波)也可以支持OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù)),雖然FSK調(diào)制方式已經(jīng)有了很成熟的應(yīng)用,但是德州儀器希望能夠推動窄帶OFDM的發(fā)展,因為窄帶OFDM和FSK方式相比較,可以在相對寬的帶寬上傳輸信號,加快了傳輸?shù)乃俣龋盘栐诮K端也能夠得到較好的恢復(fù),而這一切也是在MCU的勝任范圍內(nèi),無需專門的DSP,不會增加成本和功耗。但是畢竟現(xiàn)在應(yīng)用的還是以FSK居多,向OFDM轉(zhuǎn)變也要經(jīng)過一個漫長的過渡過程。