智能電表/智能能源的技術市場
某些實現可能有數個多芯片解決方案,如:Atmel公司的RF MCU,采用ZigBee通信協議實現智能電表(Silicon Labs、Microchip、Freescale等很多公司采用這種方法)。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/134816.htm此外,DSP式功能性模塊適用于功耗的計算(以及添加時間戳);因此,至少可以看到16位MCU或32位MCU采取了這種方法。在支持乘法累加功能的MCU上有可能實現計量引擎(既然提到了這點)——雖然這只是在理論上。
總之,高層次電子發(fā)展趨勢是更為靈敏、更多地應用DSP、以及更為廣泛地采用RF射頻技術?! ?/p>
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部分芯片廠商觀點
智能電表架設和配電自動化的挑戰(zhàn)
Maxim(美信)終端市場應用經理David Andeen認為,智能電表的架設和配電自動化的推廣是當今市場上兩個最重要的趨勢。對于智能電表而言,計量、通信及安全是最關鍵的部分。
對于IC來說,一大發(fā)展趨勢是性能和集成度。對于智能電表,一些生產商需要高性能功能模塊,從而可以獲得靈活的架構。而一些生產商則需要高集成度方案,以支持多種通信協議。在配電自動化方面,誠然高性能功能模塊是王牌,但是還需要測量更多的端點。這些端點對測量精度和速度的要求沒有變電站設備那么高,因此我們將會看到各種性能級別的產品問世。
美信的產品已用在超過8千萬只的智能電表上。其金融終端安全技術非常適合智能電網應用。該公司所倡導的G3-PLC業(yè)已成為OFDM電力線通信的國際標準。
SoC化和本土研發(fā)策略
針對國網的采購便宜,會擠壓一些廠商的利潤空間。TI市場拓展工程師孫東認為這也是促使電表芯片SoC化,對于客戶整個成本來可降低很多。研發(fā)工程師的創(chuàng)新建議從三方面入手:一方面是如何更好地控制成本,因為大家在相同標準下,誰把成本做得越低誰就越有競爭力。第二,同樣重要的是質量,從去年招標情況來看,在控制成本的情況下如何提高產品質量,保證高可靠性是一個挑戰(zhàn)。第三,創(chuàng)新,國內的表廠動作很快,如何更快地開發(fā)出滿足國外不同區(qū)域的要求,能快速把自己的表計升級為他們的標準也是個挑戰(zhàn),要做的工作很多。
那么,相比于國外的電表市場,中國的電表市場有何特點?孫東認為,產業(yè)分工不太相同,有的國家每個州或每一個省都有電力運營商,用戶可以選擇不同的運營商,電表廠商也可以選擇不同運營商的技術標準來供貨。在國內只有兩家運營商:國家電網和南方電網,國家電網管轄了27個省,約占80%以上份額。所以,作為電表廠商選擇性相對少一些,但要根據中國國家電網智能電表的標準來做產品,對于一些項目,電表廠做出來的表計一模一樣,這是和國外最大的區(qū)別。
計量:智能能源的核心
Microchip公司智能能源解決方案部經理Clayton Pillion稱,公共事業(yè)公司面臨的一個重大挑戰(zhàn)是在能源需求的高峰期保持高水準的服務,同時不會使能源價格發(fā)生明顯波動。因此,能夠智能地管理電力消耗是實現更高效和更穩(wěn)定電網的基礎。室內的主要耗能產品應能實時了解自身的能源使用情況,并能夠在能源供應發(fā)生變化時收到相關信息。例如,嵌入式單片機和通信可以使HVAC(供熱、通風與空調)、洗滌設備、PC和機頂盒在電力供給緊張而需求很高的熱浪期間降低功耗。為了使室內的智能設備發(fā)揮功效,必須將能源相關的數據與外界共享。這可以通過安裝能夠與公用事業(yè)公司和/或基于云的服務交換能源信息的智能電表或寬帶網關來實現??傊?,將電子元件集成到高功耗設備并將它們與能源消息流相連接,可以使公用事業(yè)公司在用電高峰期更加高效地提供能源。
要將能源意識融入到消費產品中,需要在目前的基礎上增加更多的處理和通信。例如,可編程通信恒溫器(PCT)需要更高的處理性能,以運行TCP/IP協議棧和加密軟件等更為復雜的軟件,同時還要驅動更大的LCD顯示屏。電子元件數量的增加推動了對低功耗IC的需求,尤其對于某些功率預算有限的產品更是如此,例如用于老舊房屋的PCT,這些房屋的線路可能無法支撐增加的電流消耗。
智能能源的另一個重要方面是精確計量能量的能力。在數據中心應用中,許多電源、線路監(jiān)視器和配電裝置正在向計量誤差低于1%的目標過渡。為了達到這一目標,需要在IC中集成具有可編程增益、支持各種減噪算法且有效位數更高的A/D轉換器。
Microchip已形成涵蓋計量(能量計量)、RF通信、存儲器和單片機的強大技術基礎。
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