直流電 (DC) 配電系統應用 (編號:C-0012)
機電創科網上平台試驗項目參考編號:

簡介

直流配電的應用旨在針對不同類型的電器適當調節不同等級的低壓直流電網，以提高建築用電效率，減少功率轉換中的能量損失。此應用界定了各種直流電器的用電情況，並提供適合的直流配電解決方案，例如交流–直流轉換器、直流–直流轉換器和直流保護。此外，方案還提供Android能源儀表板，以監控系統行為、診斷故障訊息、追蹤用電量，並估算實時或歷史節電量。

解決問題

交流電源需要被轉換為直流電源，以便被直流電相容設備使用。由於轉換過程有欠效率，將交流電轉換為直流電會導致大量能源浪費。建築物中直流電源的日益普及為減輕以上轉換損耗提供了機會。然而，常見的做法是在電流通過建築物電氣系統之前將直流電轉回交流電，然後再次轉回直流電。這一趨勢為以直流供電系統代替交流供電提供了機會，透過安裝直流電源設備來促進直流電的應用。這種做法旨在提高能源效率，促進靈活和簡單的配置，降低安裝成本，並提高設備的可靠性。
創新科技

該系統由一個交流電微型斷路器(MCB)盒組成，用於保護交流電入口免受直流配電箱故障影響；帶有電源轉換器的直流電配電箱會將220V/50Hz的交流輸入電壓轉換為用於直流電器的375V 直流電壓；直流MCB盒可保護直流配電箱免受短路等電器故障影響，人機介面(HMI)監控系統則可顯示直流配電箱的狀態和用電量。

 安裝在目標機器上的傳感器會定期收集相關數據，並將其傳輸到隨附Android平板電腦中的Android應用程式，以進行顯示和永久儲存。用戶還可以透過專用Wi-Fi網絡的內聯網從智能手機中的Android應用程式獲取實時和歷史數據。
主要效能
  • 利用具有五級拓撲的新型高效交流／直流電源轉換器可在半導體之間均勻分佈熱量，實現高電源轉換效率以及可以使用低功耗且寧靜的冷卻風扇
  • 新型固態直流斷路器採用半導體開關取代典型的機械式接觸，並由高速數碼操作控制，其對短路或過流事故的反應時間比機械斷路器快100倍，根據測試結果顯示可將短路電流顯著降低10倍以上
專利及獎項
  • 2021年日內瓦國際發明展（銀獎）
  • 2021 香港資訊及通訊科技獎（智慧生活獎(智慧家居) 銀獎）
  • 2021 香港綠色創新大獎 (優異獎)
案例

機電工程署總部