能源效率 | 睡眠模式使能源互聯網更加節能

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譯自：techxplore

睡眠模式使能源互聯網更節能，圖源：Reiko Matsushita

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日本名古屋大學（Nagoya University）的一組科學家已經開發出一種可能的解決方案，解決能源互聯網最大的問題之一——能源效率。他們通過創建一個具有睡眠模式且僅在需要時獲取能量的控制器來實現這一點。

基於可再生能源的廣泛發電已成為應對氣候危機的必要手段。實現社會電氣化需求的一個解決方案是能源互聯網，它將像信息互聯網一樣運行，但它將由智能發電、智能電力消耗、智能互聯和雲共享連接的能源組成。

當信息通過互聯網發送時，它被分成稱為「數據包」的可傳輸單元，這些單元被標記為其目的地。能源互聯網基於類似的概念。信息標籤被添加到電源脈衝中，以創建稱為「電源包」的單元。根據終端的請求，這些信息隨後通過網絡分發到需要的地方。然而，一個問題是，由於數據包是零星發送的，因此能源供應是間歇性的。目前的解決方案，如蓄電池或電容器，使系統複雜化並降低其效率。

另一種解決方案是所謂的「稀疏控制」，即終端的執行器在部分時間處於活動狀態，其餘時間處於睡眠模式。在睡眠模式下，它們不消耗燃料或電力，從而高效節能，減少環境和噪音污染。雖然稀疏控制用於單個致動器，但當使用多個致動器時，它不一定提供良好的性能。確定如何對多個執行器執行此操作的問題稱為「最大關閉控制問題」。

現在，名古屋大學的一個研究小組，由工科研究生院博士生岩田俊一教授領導，已經為多個致動器開發了一種模型控制方案。該模型有一個喚醒模式，在該模式下，它會在需要時獲取並控制必要的功率包，還有一個睡眠模式。這項研究發表在《國際魯棒與非線性控制雜誌》上。

「我們可以看到我們的研究在生產設備的電機控制方面很有用，」Azuma教授解釋道。「本研究提供了一種基於能源供應是間歇性的假設的控制系統配置方法。它的優點是不需要蓄電池和電容器。預計將加速電力包型能源互聯網的實際應用。」