面向不容中断的基础设施的固态供电系统。
可用电力正在成为基础设施的约束条件:数据中心面临电网接入排队,偏远站点依赖燃料物流,关键分布式资产为保障连续运行所承担的成本,往往高于电能本身的成本。VENDOR 正在研发 VENDOR.Max——面向此类基础设施的本地固态供电系统。实体样机已经建成并运行过;相关记录发布于下方。
三十秒了解 VENDOR.Max
VENDOR.Max 是一套面向基础设施本地供电的固态非线性电动力学系统,运行于受控的放电—谐振工况。短时起始过程建立运行状态:首先,已经积累的电荷在更短的时间内完成重新分配;随后,谐振回路反复组织既有载流子的运动,并通过场在电气隔离的一侧形成定向流动。局部增益并非来自新增电荷,而是来自既有电荷组织方式的改变:首先是同一份电荷转移时间的压缩,随后是反复的谐振循环以及由场介导的运动组织。整流、内部直流架构与功率变换将形成的流动送至受控的用户输出;该处的功率由单位时间内通过端口的电荷量以及每单位电荷对应的能量共同决定。一部分流动经由运行支路返回工作核心的输入端,为下一周期恢复激励条件——并非将全部用户功率返回,而是维持系统的运行状态。系统在受控运行状态下工作,并随负载变化进行调整。在采用 BBMS 的标准版本中,启动、蓄电池能量交换与运行支路均位于机箱内部;该架构不设外部功率输入端口,启动时与运行中均如此。实体样机已经建成并运行过;项目的下一阶段是由独立方在整机外部边界上进行测量。
如果保留飞轮的原理,却去掉飞轮本身,会怎样?
机械擅长力。电子擅长时间。
描述该机制的物理语言
在所有电气系统中,最终结果都是相同的:用户电路中局部载流子的有组织运动。这一运动的速率由电流描述,每单位电荷所转移的能量由电压描述;两者共同决定功率,而它们随时间的作用决定所传递的能量。VENDOR 的工程任务在于通过场的作用组织这一运动,并建立一个由回流运行支路维持的运行状态:该支路恢复激励条件,而不是将用户功率返回。
\[ P=\frac{dE}{dt}=U\frac{dQ}{dt} \] \[ \frac{\mathrm{C}}{\mathrm{s}} \times \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{C}} = \mathrm{W} \]场传递能量并对局部载流子做功。在正确定义的电端口上,电压确定每单位电荷对应的能量尺度。与该端口上的电荷转移速率共同计算时,这两个量给出能量传递的速率——功率。
受控的运行状态
VENDOR.Max 作为一个受控状态系统运行。工况随负载变化而调整,同时保持系统所需的状态。
同一系统的三个层级
| 模块边界 | Frame 1 | Frame 0 |
|---|---|---|
| 局部转换 | 工作核心 | 整机 |
| 端口、状态与场的过渡 | 工作核心边界上的全部跨界交换 | 用户输出以及与环境的全部交换 |
| 局部转换如何发生? | 工作核心的输入与输出条件是什么? | 整机作为一个整体表现出什么? |
在采用 BBMS 的标准版本中,启动蓄电池、蓄电池能量交换、运行支路与监控均位于 Frame 0 内部——该架构不设外部功率输入端口,启动时与运行中均如此。功能性输入位于 Frame 1 层级,并处于整机内部。
在实验室配置中,外部启动源仅在启动期间通过 Frame 0 边界接入,随后被物理断开。
因此,工作核心输入条件的问题属于 Frame 1,而整机与环境交换的问题属于 Frame 0。
这条工程路线如何落实为硬件
VENDOR.Max 的多个硬件修订版已经建成,并在真实电负载下运行。实验室记录显示了结构的演进、启动过程、已接入电负载的工作情况,以及——在使用外部启动源的配置中——启动后将外部启动蓄电池物理断开的实验。实验室搬迁之后,VENDOR 正在基于新的元器件体系重建样机;重建过程记录在新闻中。
已知的物理原理。受专利保护的工程演进。
- 既有工程
- 已知局限
- 专利化改动
- 实现层面的专有技术
VENDOR 的专利延续了既有的工程路线,并解决了先前架构中的一项具体局限。受保护的改动定义在经审查后授权专利的独立权利要求中。
专利界定的是受保护的方案。可运行的工程实现还依赖于专有技术与工程诀窍。VENDOR 公开专利中描述的技术基础、系统的工程逻辑、电荷模型、测量计划以及样机记录。复现该系统所需的拓扑、实现参数与控制方式属于受控的技术披露,按具体任务所需的范围向具备资格的一方提供。
下一个结果是对整机的独立测量
可运行的架构已经是项目的工程成果。下一阶段使这一成果获得独立确认的计量状态。
独立机构测量向外部负载输出的能量,记录整机的外部连接,并确定内部储能可能贡献的已证明上限。若确认向负载输出的能量相对该上限达到事先设定的判据,结果由独立机构记录在案。
判据事先设定:确认向负载输出的能量必须超过内部储能可能贡献的已证明上限,并计入测量不确定度。
这一切都不需要披露 VENDOR.Max 的内部电路或运行参数。
这一架构在何处为基础设施创造价值
经独立确认的计量结果将开启下一个工业阶段:集成、工业配置的耐久性鉴定、认证,以及对每一项具体应用的经济性评估。
当前进展与延伸阅读
创建样机的团队正在推进其重建、独立核验计划以及面向工业阶段的准备工作。
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