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【決戰決勝2020】航天追電人——二院航天長峰航天品質保衛者黨員突擊隊攻關側記

發布時間:2020.10.14

走進二院航天長峰所屬航天柏克研發部實驗室,地上堆滿了大大小小、不同用途的電源設備和電路線板,航天品質保衛者黨員突擊隊隊員們正頭也不抬地專注于產品檢測試驗。這是一支由7人組成的突擊隊,為了提高公司產品質量,贏得市場認同,降低機器故障率,他們通宵達旦地奮戰在崗位上,以確保每道程序100%準確無誤。

3毫秒?還不夠,刷新行業速度!

隊長吳雄凱在電源行業已從業10余年,他常說,“科技的進步永無止境,我們離技術最前沿永遠還有一步的距離。”2010年,萬眾矚目的體育盛事--廣州亞運會舉辦在即,當時,國內體育場館使用的照明燈具大多是金鹵燈或高壓鈉燈,這類照明燈具對于電源故障應急處理的要求極為苛刻,電源切換速度必須小于3毫秒!市面上的應急電源產品都不能符合切換時間要求,只能被動采用更為耗電的UPS方案,雖然保障了賽事用電穩定,卻造成了巨大的電力浪費。這個行業內公認的技術瓶頸讓隊員們不服輸的精神頭又冒了出來,“必須把應急電源切換時間降低到3毫秒內,必須讓我們在電源行業脫穎而出!”3毫秒,難倒了當時國內絕大多數電源企業,3毫秒,要突破談何容易……

技術突破,成為了柏克當時的頭等大事。軟件通過傳感器,不間斷檢查電源設備各部分零件的運行情況,一旦發現供電發生變化,電源的處理器使用多種算法進行運算,自動得到最佳解決方案,就能實現最快速度切換電源,“這當中最難的,是要找到合適的算法把發現問題的時間降到最低。”吳雄凱帶領團隊對市電的鎖相算法和波形檢測算法進行了重新設計,經過半年的努力,終于研發出了符合要求的軟件。找對了路子,繼續優化升級方案,最終將應急電源的切換時間縮短到了僅1.8毫秒,成功刷新了行業速度!

敢拼小伙獨立開發出電源控制軟件

“電路板的制作設計可以參考國外產品,但與之配套的軟件系統是看不見、摸不著的,即使買了國外先進設備回來,參考價值也不大。”隊員黃敏說。控制軟件之于電源設備,類似于“簡化設備”和穩定器,軟件的自動監控、測算、調整、平衡等功能能夠顯著簡化電路設計,如果沒有控制軟件,電源設備要達到最大功率、不間斷供電等要求,其電路設計的復雜程度將呈幾何倍增長,甚至會涉及上千個零部件,不僅大大增加了生產及后期維護成本,零部件的繁雜更將影響電源設備運行的穩定性。

手頭可參考的數據資料乏善可陳,黃敏憑著一股子不服輸的敢拼勁頭,反復研究手中有限的參考材料,不斷摸索試驗方案。采用模擬控制和數字控制相結合的方法進行研發,在滿足設計指標的前提下大大加快了開發周期,能夠提早下線產品、推向市場。“閉關”了大半年,黃敏成功開發出大功率三相不間斷電源控制軟件,軟件嵌入到公司的中大功率不間斷電源中后,顯著降低了生產使用成本,提高了電源穩定性。“開心的同時也讓我獲得了更多自信,使我對電源控制軟件研發攻關產生了濃厚興趣。”回憶起當時的心情,黃敏依然記憶猶新。

走出去!鉆進去!打造國際頂尖水平產品

隨著國家“走出去”的大力號召,航天柏克的電源業務開拓腳步踏上了南亞國家的土地。南亞地區基礎設施普遍較差,經常停電,由于日照充足,家家戶戶都裝上太陽能用以發電。市面上的幾種太陽能發電設備存在純并網無法應對停電、純離網無法解決輕載時多余太陽能等問題,傳統離并網一體機切換速度又無法滿足市電寬范圍供電需求。突擊隊又一次大膽嘗試,不僅將技術相對成熟的變流器、逆變器、變換器等電路拓撲和控制算法巧妙融合到新設計中,還創新融合了移動互聯網和物聯網技術,增加了分布式光伏發電系統的數據收集、故障預警、分析和遠程管理等功能,最終研發出國際頂尖水平的離并網太陽能逆電器。通過軟件控制,逆電器可根據實際供電情況自動對太陽能、電池及電網能量做出使用選擇調度,實現了根據不同功率、制式要求對設備進行簡單疊加或選擇的模塊化設計,使南亞國家用戶能夠獲得持續、穩定的日常用電。

后續,突擊隊將聯合國內高校,開展新型電路拓撲和基礎算法等方面的攻關研發,在功率變換電路拓撲和基礎算法上進一步提升技術水平,在大力推動電源行業技術改革的道路上繼續走下去。

(文/張章 龍喜丹 劉怡)

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