為能源革命進行設計

Phoenix Contact 的公司目標為協助設計人員將對環境的影響降至最低，並透過減少排放，同時為世界提供永續性的隨需能源，為再生能源革命做好準備。公司提出「全電力社會 (All Electric Society)」的概念，作為未來十年的目標。在此願景中，透過使用電氣化、網路、自動化技術建立的智慧和網路系統，高效率產生和運用再生能源。

潔淨和永續的能源來自光電、水力發電、風能、地熱能。以電池或綠氫系統等儲能系統輔助發電過程，並且保證能源隨時可取得。結合網路和自動化的控制，促使生活的各層面電氣化。Phoenix Contact 針對「全電力社會」推出許多用於能源產生、儲存、自動化的組件。

風力發電機

美國約百分之十的電力由風力發電機提供。這些發電機結構複雜，由機器診斷監控系統健康狀況，以降低損壞並最大程度縮短停機時間。例如，用於智慧渦輪葉片監測的感測器可偵測冰、閃電、負載和結構健康狀況 (圖 1)。

圖 1：用於智慧渦輪葉片監測的感測器可偵測冰、閃電、負載和結構健康狀況以預防損壞。(圖片來源：Phoenix Contact)

Phoenix Contact 的 1183803 轉子葉片負載感測器安裝在葉片內部底座附近，使用應變計監測渦輪葉片負載。結合其他感測器的資料，其控制器可進行量測及評估，監控葉片負載，進而控制渦輪以最小的葉片負載達到最佳效能。

光電發電

太陽能發電需要全系統監控，以確保現場的太陽能板以最高效率運作。太陽能電池以串聯連接，稱為光電 (PV) 串列，以達到指定電壓。監控各串列的電流和電壓，便可找出因太陽能板損壞或電氣連接不良所造成的功率損耗 (圖 2)。感測器模組透過多通道通訊模組，對協調控制器進行多工。

圖 2：監控各串列中的光電組串電流和電壓，有助於找出因太陽能板損壞或電氣連接不良所造成的功率損耗。(圖片來源：Phoenix Contact)

圖 2 中，電壓和電流感測器僅使用兩個通訊模組，即可監控 20 個光電串列的電流和共同電壓。通訊模組透過 Modbus 介面，將資料傳送到緊湊型控制器。

以 Phoenix Contact 的 2903591 感測器模組為例，可量測高達 1500 V 的單一電壓。其輸出資料是 2 至 10 VDC 範圍內的類比電壓，與量測的輸入成比例。2903591 感測器是一個 35 mm DIN 軌模組，由 24 VDC 電源供電。

儲能

由於對能源持續有需求，設計人員必須能夠儲存太陽能和風能等再生能源產生的電力。常見的方法是使用電池來儲存能量。能量的最小儲存單元是電池單元，但可以將多個單元組合成電池模組，增加可用儲存容量。各電池的功率必須平衡，才能確保以相似的速率充電或放電。出於安全考量，需要監控電池模組溫度以偵測熱失控。多個模組在電源控制單元 (PCU) 的控制下，組合成一個儲能櫃 (圖3)。

圖 3：圖為儲能櫃，前面板已拆除，露出三個電池模組；這些模組由獨立的電池單元 (藍) 及其相關控制電子設備組成。(圖片來源：Phoenix Contact)

Phoenix Contact 提供用於連接這些模組的連接器。例如，可以使用極化連接器為模組進行連結：以 1106306 作為正極觸點、1106307 作為負極觸點。這些電池極化連接器經過機械編碼，可防止意外極性反轉或接觸，並且可以完整旋轉 360°，提供佈線靈活性。

結論

Phoenix Contact 為「全電力社會」提供各式產品，包含連接器、感測器、控制元件等，並且為工業系統的自動化和控制供應軟體和控制器。除了具有豐富的產品之外，Phoenix Contact 還致力於透過減少其設施和日常營運的二氧化碳排放，達到永續營運。