初創公司 Atom Power 正在將愛迪生時代的電氣裝置帶入 21 世紀
斷路器可以在電流流動的任何地方找到，以防止因短路和過載引起的起火。但是這些機電開關的基本設計與托馬斯愛迪生時代相比幾乎沒有變化，儘管周圍的電力世界正在快速現代化和數字化
Atom Power 執行長瑞安·肯尼迪希望他公司的數字斷路器能夠打破這一具有百年曆史的正規化。在過去四年中，這家北卡羅來納州初創公司為其產品設計並獲得了 UL 認證：基於半導體的軟體配置斷路器在安全性和靈活性措施方面優於其模擬同類產品，並將數百種其他裝置的功能打包在一個單元中
Atom Power於 2017 年從
西門子、ABB 和伊頓
獲得了第一輪 300 萬美元的融資，去年它從包括
ABB 和羅克韋爾自動化
在內的投資者那裡籌集了 1780 萬美元。西門子、ABB 和伊頓是全球市場斷路器的主要製造商，每年銷售額超過 100 億美元，而羅克韋爾是工業控制系統的主要製造商。這是 Atom Power 在 2019 年推出其商業產品時首先瞄準的市場
可以肯定的是，Atom Power 的裝置比標準斷路器貴很多。這就是為什麼肯尼迪說公司將其“最初的商業化前景 ［放在］ 一些真正高價值、高影響力的客戶上”，例如資料中心、製造商以及食品和飲料加工設施，肯尼迪將其描述為“最難的市場”。
他在本月早些時候接受採訪時表示，Atom Power 瞄準了兩個新市場，這些市場“可以充分利用數字斷路器的全部功能”：電動汽車充電和住宅能源自動化
將電動汽車充電的“智慧”從充電器轉移到電氣面板
電動汽車充電器需要能夠與車輛進行數字通訊，以確保安全及時地為電池充電。他們還需要與站點主機、公用事業和電網運營商聯網，以確保組合充電負載不會超過可用的電力基礎設施。他們還必須調整充電以匹配更廣泛電網的供需需求
今天，這些功能都包含在充電樁底座中，Atom 希望將“智慧”從底座轉移到斷路器。正如肯尼迪所指出的那樣，“無論如何，您都必須為每個底座購買新的斷路器來供電。”
Atom Power 為 2 級充電構建了自己的精簡充電“底座”，僅由一根帶有電纜和充電插頭的加固鋼管組成。然後，它將數字控制功能嵌入到為這些基座供電的配電盤的斷路器中
Kennedy 說，這種切換“為客戶節省了大量資金，但最重要的方面是可擴充套件性和能源管理”。今天，電動汽車充電站點的主人面臨著選擇一種使用壽命超過十年的充電裝置，並在安裝時將自己限制在內建的特性和功能中。但是使用 Atom Power 架構，“您可以將系統本身程式設計為您想要的任何東西，［並且］ 基座可以在 20 年後看起來相同。”
更重要的是，今天的智慧充電底座平均每個售價約 2，500 美元，“在公共場所，在雨天中，容易受到破壞、盜竊、汽車衝撞，”他說。這些充電器的充電控制能力也可能受到網路連線問題的影響，具體取決於它們使用的無線通訊型別以及它們是否被混凝土停車結構和其他障礙物擋住。
相比之下，斷路器“安全地安裝在電氣室”，在那裡它們可以相互通訊以最佳化整個充電器組的充電，而不會產生干擾或丟失訊號的風險。“我們可以降低任意數量充電器的充電率，”他說。
這些因素的組合，應該能夠降低充電基礎設施的成本約一半，併為需要仔細控制和限制其總耗電量的大型充電設施帶來更多確定性，雖然商業部署要到今年晚些時候才會到來，但“我們一直在為這些訂單爭取，並且我們一直在談判一些非常大的交易，涉及幾個商業車隊和多戶家庭應用，”肯尼迪說。
分散式能源、全電動家庭中的電路數字化
第二個目標市場是住宅配電板，肯尼迪承認他“從未想過 Atom Power 會參與其中”。這是因為成本是這個市場的壓倒性問題，使得更昂貴的替代品難以銷售。
但隨著越來越多的家庭增加太陽能電池板、電池、全電加熱和電器以及電動汽車充電器，模擬斷路器的成本與能力等式開始改變，他說。這些新的負載和電源通常需要對家庭中現有的配電板進行重大升級，這給試圖在擁有它們的社群維持可靠電網服務的公用事業公司帶來了新的挑戰。
這些壓力正在推動特斯拉、Sunrun、sonnen、Generac和Enphase等太陽能安裝商為其系統增加更多的能源可見性和控制，以及Lumin和ConnectDER等初創公司構建具有類似功能的附加硬體。與此同時，許多公司正在將數字技術嵌入到家用電器面板中，以解決這些問題。
由前特斯拉儲能主管 Arch Rao 領導的舊金山初創公司 Span 已經建造了一個價值 3，500 美元的數字家庭電氣面板，可以監控和測量單個家庭電路。它還透過智慧手機應用程式或線上介面為房主提供逐電路控制。電氣面板的主要製造商施耐德電氣在今年推出的Square D 能源中心產品中提供了類似的功能。伊頓已將啟用數字功能的斷路器嵌入到Sonnen 的 ecoLinx等智慧家居平臺中。
這些產品“試圖解決一個特定的問題——你如何有效地管理太陽能進入和儲存在單個電氣面板後面？沒有一個電氣面板，你最終會得到這個大雜燴，”肯尼迪說。
他說，與此同時，能夠用數字版本替換標準配電盤內的單個斷路器可以為房主和承包商提供更低成本和更靈活的選擇。具體來說，Atom Power 正在開發其斷路器版本，這些版本可以“適合北美的新房和現有房屋，能夠滿足家庭中的高價值負載”，例如 HVAC 系統、熱水和電動汽車充電，它們都有自己的專用電路。
這些約佔家庭電力負荷的四分之三，使它們成為在現有配電盤內進行現場更換的合適目標。這也使它們成為數字控制的自然目標，以減少附近變壓器和電路的負載
肯尼迪再次承認，與傳統斷路器相比，Atom Power 裝置的更高成本是一個障礙。但是隨著家庭負載強度的增加，例如升級整個配電板或整合多個裝置以保持單個負載與家庭現有電路限制的平衡，應該使價格更高的替代方案變得平價，他說。
他說，Atom Power 開發了作為其數字斷路器核心的碳化矽半導體器件，這使其在微調和改進其產品方面具有相當大的控制權，以用於此類新應用。目前正在測試住宅原型，該公司計劃在 2022 年中期釋出商業產品
他說，目標市場包括像 Span 這樣的“智慧”面板製造商，以及太陽能和電池製造商等家庭分散式能源開發商，以及有興趣將其斷路器用於需求響應和負載控制應用的公用事業公司
