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。并未产生净电荷,在整个架构中改变的是可用载流子的数量、分布与组织方式:首先是放电过程以及电荷转移在时间上的压缩,随后是反复的谐振循环以及由场介导的局部载流子运动组织。这些过程建立起内部工作规律,可用功率由此提取。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;该处的功率由电压与电荷转移速率在同一端口上共同评估得出。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,作为受控维持运行状态的一部分。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;标准架构在运行中不设持续的外部功率输入端口;启动能量由内部的 BBMS 蓄电池提供。实体样机已经建成并运行过;项目的下一阶段是对工作状态进行独立表征,并对整机进行核验。
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,并建立一个受控的运行状态:在该状态下,回流运行支路在 BBMS 的控制下为下一周期恢复激励条件。
\[ P=\frac{dE}{dt}=U\frac{dQ}{dt} \] \[ \frac{\mathrm{C}}{\mathrm{s}} \times \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{C}} = \mathrm{W} \]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——标准架构在运行中不设持续的外部功率输入端口;启动能量由内部的 BBMS 蓄电池提供。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。
Frame 1 是工作状态的工程边界,Frame 0 是整机的产品边界。二者回答不同的问题:机制在 Frame 1 上被表征,而整机与环境的交换在 Frame 0 上被核验。
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。
下一阶段是独立表征与整机核验
可运行的架构已经是项目的工程成果。下一阶段在两个互补的层面上使其获得独立的计量地位:在工程边界上对工作状态进行表征,以及在外部产品边界上对整机进行核验。
在 Frame 1 上,测量任务是表征工作核心的激励输入、其受控输出、相关的边界穿越、储能状态的动态以及对负载变化的响应。在 Frame 0 上,任务不同:核算整机与环境的交换及其内部储能的变化。
独立机构测量向外部负载输出的能量,清点穿过所选外部边界的各类能量传递通道,并对测量窗口内内部储能的变化给出上界。任何穿过该边界进入或离开的能量,都在同一核算中被测量或给出上界。
评估准则事先确定。测量所得的平衡关系在计入测量不确定度后予以评定;任何无法由已核算的边界流动或储能变化解释的残差,都被明确记录,并成为能量归属的问题。
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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Read不存在唯一的、享有特权的测量边界。Frame 1 表征工作状态,Frame 0 核验整机产品。边界依据待验证的工程问题来选择,而不是依据哪里的结果更好看。
