Điện kỹ thuật số (DE) là một khái niệm tương đối mới đang thu hút sự chú ý trong ngành năng lượng. Không giống như điện truyền thống được sản xuất, truyền tải và phân phối dưới dạng tín hiệu tương tự, điện kỹ thuật số được sản xuất, truyền tải và phân phối dưới dạng tín hiệu số. Điều này có nghĩa là DE có thể được kiểm soát và quản lý hiệu quả hơn so với điện thông thường.
Nguyên lý hoạt động
Điện kỹ thuật số là một công nghệ được cấp bằng sáng chế, do công ty VoltServer (có trụ sở tại Mỹ) phát minh.
Về bản chất, điện kỹ thuật số là một cách mới để kiểm soát dòng năng lượng. Công nghệ này dựa trên các nguyên tắc giống như giao tiếp kỹ thuật số, trong đó dữ liệu được truyền bằng tín hiệu nhị phân. Trong trường hợp điện kỹ thuật số, các tín hiệu này điều khiển dòng điện bằng cách sử dụng kỹ thuật điều biến độ rộng xung (PWM), bật và tắt nguồn điện với tốc độ 500 lần mỗi giây. Công nghệ này giúp cung cấp điện năng theo từng đợt chính xác, có kiểm soát, thay vì một luồng liên tục.
|
Khu Nghỉ dưỡng & Sòng bạc Circa ở Las Vegas sử dụng điện kỹ thuật số từ VoltServer, để cung cấp điện năng cho các cơ sở hạ tầng điện quan trọng
|
Đầu vào hệ thống DE là nguồn điện xoay chiều (AC) thông thường. Một bộ phát đầu cuối trong hệ thống chuyển đổi dòng điện AC thành dòng điện một chiều (DC) và truyền các xung điện DC siêu nhỏ được giám sát trong các dây cáp loại đặc biệt. Dạng sóng này có thể được điều chỉnh để tối ưu hóa công suất đầu ra cho một ứng dụng cụ thể, làm cho nó hiệu quả hơn so với điện tương tự truyền thống. Hệ thống điện kỹ thuật số có thể xử lý lên đến 2.000W trên cáp loại 18 và có thể truyền đi được với khoảng cách lên tới 2.000 mét, trong khi hệ thống PoE (cấp nguồn điện qua cáp Ethernet) hiện tại chỉ có thể xử lý tối đa 90W.
Các bộ kiểm soát, máy phát và máy thu DE, sẽ ngắt mạch ngay lập tức nếu xảy ra sự cố. Mặc dù hệ thống này sử dụng các xung điện áp cao, nhưng một số người nói rằng bị điện giật chỉ thấy như bị kim châm. Không cần ống dẫn vì việc đi dây cáp được xử lý giống như bất kỳ loại cáp nào khác.
Người dùng đầu cuối sử dụng điện kỹ thuật số qua các ổ cắm DE - được thiết kế để nhận tín hiệu kỹ thuật số thay vì tín hiệu tương tự. Các ổ cắm DE có thể được lập trình để cung cấp mức công suất đầu ra chính xác, giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn so với các ổ cắm điện tương tự.
Khám phá lợi ích của DE
Một trong những ưu điểm chính là DE hiệu quả hơn điện tương tự truyền thống. Do hệ thống DE giúp kiểm soát chính xác dòng điện, có thể điều chỉnh để tối ưu hóa lượng điện cho một ứng dụng cụ thể, giúp tiết kiệm điện năng đáng kể, đặc biệt là trong các ứng dụng thay đổi nhu cầu điện năng theo thời gian hoặc khi các thiết bị khác nhau yêu cầu các mức công suất đầu ra khác nhau.
DE cũng đáng tin cậy hơn điện tương tự truyền thống vì nó ít bị nhiễu từ các thiết bị điện khác. Các đường dây điện kỹ thuật số được cách điện để tránh nhiễu và tín hiệu kỹ thuật số được truyền với độ chính xác cao hơn tín hiệu tương tự. Điều này có thể giúp giảm thời gian ngừng cung cấp điện và cải thiện độ tin cậy của hệ thống điện.
Điện kỹ thuật số là một khái niệm mới có tiềm năng cách mạng hóa ngành điện. Mặc dù DE vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhưng rõ ràng là nó có tiềm năng thay đổi cách chúng ta sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng trong tương lai.