摘要:北京思凌科半导体技术有限公司(以下简称“思凌科”)首席科学家兼算法设计部总监彭吉生,围绕能源物联网,不断学习研究新方向、新技术和新需求,解决了国外物联网芯片公司技术封锁等难题,并在光伏新能源系统高效安全可控的问题上不断探索。近年来,他获得授权发明专利20余项,
北京思凌科半导体技术有限公司(以下简称“思凌科”)首席科学家兼算法设计部总监彭吉生,围绕能源物联网,不断学习研究新方向、新技术和新需求,解决了国外物联网芯片公司技术封锁等难题,并在光伏新能源系统高效安全可控的问题上不断探索。近年来,他获得授权发明专利20余项,设计的多款芯片累计销售数量超过1500万片。
深研电力物联网通信技术
为构建新型电力系统助力
在以新能源为主体的新型电力系统中,各类新能源设备接入、设备监测、高频数据采集等通信需求爆发式增长,迫切需要高速、实时、稳定、可靠的新型通信技术支撑。将HPLC技术和HRF技术融合的双模通信技术成为构建新型电力系统的最佳选择。彭吉生的研究方向,就是减少双模通信系统中噪声的影响,提高双模通信系统的传输可靠性。
2020年,中国科学院微电子研究所与思凌科启动了双模项目的研发。作为中国科学院微电子研究所派驻思凌科的科研人员和项目负责人,彭吉生独自承担了算法部分的设计工作。
当时正值新冠疫情防控期间,除了吃饭和睡觉,彭吉生就是坐在电脑前,思考协议怎么理解、算法怎么设计。在这种工作状态下,他很快就捋清了思路,并将第一版协议开发出来。“大概用了10个月时间,这项技术便顺利投入生产。”彭吉生告诉记者,由于这项产品包含有多种技术创新,具有国产化、高性能、低功耗、低成本、安全可靠、高灵活性等特征,能够对用户负荷数据进行高频采集,受到了很多电力公司的欢迎。“北京周边好几个电力公司用的都是我们公司的产品。”彭吉生说。
也正是因为这次研究的成功,让彭吉生下定决心要将更多的创新科研成果转化为实用产品。
自主设计物联网通信协议
打破国外技术封锁与垄断
在彭吉生入职的2020年,思凌科还只是一家仅有十几个人的小公司。如今,该公司已经是一家拥有300余名职工、研发人员超过60%的中型科技企业,获得国家级专精特新“小巨人”企业称号,并荣获中国电子信息产业研究院2022年第十七届“中国芯”优秀市场表现产品奖等。企业实现高速成长的背后,彭吉生与团队付出了很多。
彭吉生入职公司的第一个项目就是物联网通信协议的开发。某全球著名咨询机构曾预计,2026年物联网终端连接数量将超过237亿。然而,由于移动蜂窝网络的承载能力非常有限,全球真正承载在移动蜂窝网络上的连接数仅占连接总数的6%,因此,诞生了专为物联网连接设计的低功耗远距离通信技术。该技术的出现推动了物联网连接数迅速增长。遗憾的是,该领域的技术和芯片IP几乎完全被国外所垄断,国内主要是基于国外授权进行二次开发。
为了打破国外的技术垄断,2021年,彭吉生发起了向这项技术的挑战。他通过广泛研读学术论文,吸收多元思想,首先从理论层面探索能够提升通信传输距离的解决方案,并基于这一方案,成功研发了一套拥有自主知识产权的私有协议标准。彭吉生表示,该协议标准具备传输速率的灵活性、通信灵敏度的高效性、传输距离的远大性以及功耗的低耗性等显著特点,使其能够被广泛应用于智能电网、智慧城市、智慧水务、智慧燃气、智慧油田、智慧物流、危化品检测以及地下管廊检测等多个领域。目前,基于此协议的芯片已经实现量产,且经过实际测试,通信距离已超过15公里,在国内多个地区得到应用。展望未来,彭吉生计划将产品推广至东南亚、欧洲等更广阔的市场。
投身光伏新能源
拓展新质生产力
坐落于青海省海南藏族自治州共和县的塔拉滩光电园,以其光照辐射强度高和地势平坦开阔而闻名,是目前全球规模最大的光伏发电基地之一。在这片光伏设备的阵列中,有一部分是由思凌科提供的高科技产品。在设备调试的关键阶段,为了实现对光伏板状态的实时监控,并根据光照强度动态调整电压与电流,以优化发电量和发电效率,同时确保发电数据的实时上报,彭吉生和团队成员们不畏高海拔带来的高原反应,忍受着由此引发的失眠、乏力、头晕和耳鸣等不适症状,克服了零下十几摄氏度的严寒和恶劣的风沙天气,不分昼夜地辛勤工作。在饥饿时,他们仅在风势稍减的间隙匆匆泡一碗方便面,以此温暖身体,随即又迅速回归到紧张的工作状态。经过他们的不懈努力,光伏发电设备被调整至最佳的发电量和发电效率状态,显著提升了系统的整体效能。
要实现能源产业的高质量发展,必须积极培育新能源等战略性新兴产业和未来产业,形成新质生产力。彭吉生自2022年起便投身于光伏新能源领域的研究。面对光伏新能源发电系统中发电效率不高、热斑效应敏感、安全隐患多、运维困难等挑战,他设计开发了光伏功率优化芯片、光伏关断芯片、光伏监控关断器、光伏智能网关等一系列产品,以满足光伏系统对高效、安全、可控的需求。
在光伏新能源系统中,磁环电感对系统性能有着显著影响,而这一领域曾是彭吉生的知识盲区。为了克服这一难题,他带领团队进行了广泛的资料调研和文献查阅,深入分析了磁环材质、磁芯横截面、磁芯气隙等因素对感应强度的影响,并与同事们一起进行了大量的实验验证,从而掌握了磁环的设计需求和使用方法。
展望未来,彭吉生将继续在物联网和智慧能源领域深耕,为推动中国能源产业的持续创新与高质量发展贡献力量。
记者:孙艳
编辑:刘亚静
校对:李媛
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来源:澎湃新闻客户端一点号