Active Cooler/Warner system with thermoelectric cooler

Cooler系統包括了DC/DC Converter,與主機通界面,感测線路,風量葉片,DC Motor等,控制器感测線路的回饋資料供PID 運算出最佳控制模式。在系統軟件架構上主要包括四種類型的軟體規劃，分別是資料庫系統 (Database)、PID運算系統、主機界面資料檢索系統與校正參數線性。

 

智能電網(Smart Grid)

                展望2025年還有那些新機會及新藍海,從歷史展望未來,在工業領域的經驗告訴我可歸纳於三大趨勢:智能電網(Smart Grid),智能交控Intelligent transportation systems)和智能車(Smart car)。

             本篇先探索一下智能電網(Smart Grid)的機會。

智能電網,全球最大的有線電纜網路不是我們日常通訊的光纖電纜。而是人類自美國發明大王愛迪生(Edison）,在1882年於紐約珍珠街建立第一套發電站，開啟世界電力傳輸網路。

電力由傳統含發電、變電、輸電、配電到用戶人工抄錶等作業及維護成本的提升再加上傳統石化燃料的碳排放等空污,各國電力趨向開放的態度,包括NIST與IEC紛紛擬訂智能電網的標準,迫使業者使用標準化的協定以利市場自由化(不過許多系統是封閉,被少數電力整合商壟斷)。

智能電網中的「智能」其意義在於電力系統所有設備端的資料透過即時的網路串連接到配電中心,在配電中心系統端的監控指令作到無人操控功能。例如無人看守區域變電站，依系統化的資料按流程來執行每一項任務。簡單說明,智能化也是物聯網的一環。

智能電網, 網路帶來的除了上述的即時資訊及無人留守的便利之外。其電網不是指傳統的電網而是新型分散電網。傳統電網是指電力系統中各等級電壓的變電所及輸配電線路組成的整體，通常包含變電、輸電、配電三個單元，電力網的任務是輸送與分配電能，改變電壓。

而智能電網中，其「電網」的概念可拓展，是依據電力需求(on demand)來集結不同來源的電能來供應需求端。據電動車(EV CAR)為例一其充電站至少要20KW的電力規模才能達到損益平衡。其電網需增加大量不同性質的「儲電」方式，包括抽水蓄能發電、新型儲電系統或設備，包括對高載電生產廠(如電解鋁)通過智能化改造以起到移峰填谷的「儲電」作用。或者在地使用大量可再生能源(太陽能或風力)發電接入電網，供充電站使用。

在智能電網,其電能的使由原來的單向電力走向「用戶」端成為雙向電力由「用戶」 產生的再生能源售於當地的電力能源服務業（ESCO），相對應地需要對原有的電網進行硬體改造以滿足電網安全的需要。智能電網的概念將延伸到發電端，根據需要包括部分或者全部發電設備。

從上圖中進一步簡要分析三種智能電網表述的如下：

(1)智能電網是結合了兩個項目:分別是電力流與信息流;與傳統電網的區別都是實現電力流與信息流的監測與控制整合，實現電網的智能優化運行。

(2) 智能電網是一個多元能源發電,包括了傳統火力,水力及再生能源的發電。也是一種新的雙向售與買電的商業模式的新概念，用戶可以把多餘的電能按最有利的價格(電價按不同時段由賣買雙方議價)賣回能源公司。

(3) 整個電網智能化才是智能電網。智能電網是一個龐大的系統，可以由很多部分組成，如智能變電站、智能配電網、智能電錶、智能調度、智能城市用電網、新型儲能系統等，依據需要可將多個系統(分散式電廠)整合為一個系統。

綜合上述論述，智能電網的定義是：能夠監測分析客戶、電網設備及網絡節點上電力流與信息流，控制電力流與信息流雙向流動，實現電網自主優化運行的新型電力系統。

TRIZ創新手法

[創新手法]除了心態很重要，善用工具也是於創意思考中必經之路。在創意思考訓練方面，國際知名的有Alex Osbon發展的Creative Problem Solving (CPS); Dr. Edward De Bono之“Lateral Thinking”及“ Six Thinking Hats”…等。這些方法都是值得學習及應用，最重要的是只要您有心想創新，則您一定可以創新。簡言而之，創新最重要的是「心態」。除了上述創意/創新思維上之訓練方法外，本文介紹，由蘇俄科學家Dr. G. Alshuller，自1946年起研究，發展至今近50年，於1992年引進美國，且發展成商用軟體之系統性創新發明方法─TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving)。

TRIZ（俄羅斯的演算法“解決發明問題衝突理論”）是一種基於科學的解決發明問題過程的工具包（而不是基於心理學）。它的基礎是利用全球專利文獻的研究和發明專利的鑑定。分析這些專利發明的跨越科學和技術一致性的演進。

TRIZ的基本結構

TRIZ是一種可應用於各式技術演進的發明理論，因其歸納了歷年的發明及衝突問題解決的分析，故在發想過程中善用本知識庫協助找出近似的解答，不關是問題本身，發明過程或產品中無法解決的矛盾？都有機會找到同樣的矛盾在其他領域的解決方案。大大減少了開發時間。

TRIZ的精華在於其矛盾表，使用本工具，需明白一個事實，您試圖解決的問題可能已經被其他人解決了一些事實的心理障礙。因為TRIZ歸纳了90%以上予盾的解決方法。其發現發明的共同點歸纳為四項:

1. 在不同的領域和職場中，同樣的問題總是一再的發生。

2. 最好的解決方法能點出及消除衝突點。

3. 最好的解決方法能將不利的因素轉為有用的資源。

4. 市場和科技的走向是能被預測的。

筆者也發現透過TRIZ發明理論可以啟發偉大的發明來自於對”矛盾”突破性發明的金鑰。

TRIZ將物理矛盾分類為時間, 空間等分割來釐清問題本身,再利用39個參數來描述出Contradictions Table衝突表。最後利用40個發明原則(Principles)找出最近似的答案。

TRIZ其理論就是上述的四項,再加上分割手法找出描述的元素,最終利用40個發明原則(Principles)找出解答。執行上可以透過市面己開發的工具Workbench®和Creax軟件產品，這些軟件產品完整地遵循TRIZ的發明手法，從最基礎的『運算元』、『理想化』等原理與觀念出發，經由需求描述、IFR等確定創新標的與問題分析後，透過資源應用、衝突矩陣、物質- 能場分析…等解決工具，達到科學系統化創新發明的目的。

1	分割	11	預補償	21	躍過	31	多孔材料
2	分離	12	等勢性	22	變有害為有益	32	改變顏色
3	局部性質	13	相反	23	反饋	33	同質性
4	不對稱	14	曲面化	24	中介物	34	拋棄與修複
5	聯合	15	動態	25	自我服務	35	參數變化
6	多功能	16	未達到或超過的作用	26	複製	36	狀態變化
7	套裝	17	維數變化	27	低成本、不耐用的物體 代替昂貴、耐用的物體	37	熱膨脹
8	質量補償	18	機械振動	29	機械繫統的替代	38	強氧化
9	預加反作用	19	周期性作用	29	氣動與液壓結構	39	惰性介質
10	預先作用	20	連續有效作用	30	柔性殼體或薄膜	40	複合材料