当分布式光伏的涓涓电流汇入电网,当家庭储能设备的微小波动需要实时监测,传统电流计量技术往往在“精准度”与“响应速度”间陷入两难。2025年6月27日,青岛鼎信通讯股份有限公司携手旗下两家子公司,以一项名为“一种用于罗氏线圈的信号处理电路”的专利(授权公告号CN223038043U),为智能电网的“神经末梢”装上了“超感器官”——这项技术首次在小电流工况下实现0.2%级精度、毫秒级响应的突破,让每一度电的“心跳”都能被精准捕捉。
一场持续两年的“信号驯服记”
罗氏线圈的原理并不复杂:通过电磁感应将电流变化转化为微分信号,再经电路处理还原为原始电流值。但问题在于,微分信号如同脱缰野马——高频噪声、直流偏移、积分误差层层叠加,尤其在0.1A-5A的小电流场景中,传统处理电路的误差率常超过0.5%,如同用模糊的望远镜观察星空。
鼎信通讯的研发团队选择了一条“硬核突围”之路。他们没有局限于单一环节的优化,而是重构了整个信号处理链路:
在青岛崂山区的实验室里,工程师们为无源RC积分电路设计了“双电容并联+可调电阻”结构,像给信号装上“减震器”,将转折频率从10kHz压低至2kHz,高频噪声瞬间衰减60%;T型积分电路则采用“运算放大器+精密电阻”的黄金组合,通过拓扑创新将信号还原速度提升至传统方案的3倍,10微秒内即可完成从“感知”到“输出”的全过程;而可调比例放大电路的加入,更让电路能根据场景需求自由调节增益,从微安级漏电流到百安级工业负荷,一“芯”搞定。
最棘手的是抗混叠滤波设计。”项目负责人回忆道。为了消除采样过程中的信号失真,团队尝试了17种滤波方案,最终采用“巴特沃斯+切比雪夫”级联结构,在40kHz采样率下将失真率控制在0.08%以内。当第一块原型电路在测试台上稳定输出±0.18%误差的计量数据时,实验室里爆发出经久不息的掌声——这标志着我国在小电流计量领域首次达到国际领先水平。
三家企业的“技术接力赛”
这项突破的背后,是鼎信通讯集团“芯片-算法-工程”全链条的协同作战。母公司鼎信通讯提供底层芯片设计与量产支持,其自主研发的16位ADC采样芯片将信噪比提升至90dB,为高精度计量奠定基础;智电新能则贡献了核心算法,通过建立“微分-积分-滤波”联合优化模型,将电路参数调试时间从2周缩短至3天;电力工程团队则扎根现场,在青岛、苏州等地的20余个试点项目中,收集了超过10万组实测数据,反向推动电路抗干扰能力优化——当某光伏电站反馈“逆变器并网冲击导致信号波动”时,团队仅用72小时便在电路中增加了TVS二极管保护模块,彻底解决问题。
这种“需求从一线来,技术到一线去”的模式,让专利研发始终紧贴产业脉搏。天眼查数据显示,鼎信通讯及其子公司累计持有专利2257项,其中60%直接来源于工程实践。“我们不是在实验室里造‘艺术品’,而是在为电网造‘工具’。”董事长王建华的这句话,道出了企业技术创新的底层逻辑。
从专利到生态:年省2亿运维成本的“精准革命”
技术的价值,最终要体现在产业变革中。随着我国新能源装机占比突破40%,电网对分布式电源的“感知盲区”日益凸显——某省级电网曾因0.5A的漏电流未被检测,导致一台变压器年损耗电量超12万度。鼎信通讯的新技术,恰如一把“数字手术刀”,精准切除这些隐性“病灶”。
在江苏盐城的一个虚拟电厂项目中,搭载该电路的智能终端成功识别出某工厂光伏系统的0.3A漏电流,并自动触发补偿机制,年节约电量5.2万度;在广东深圳的充电桩集群中,电路的毫秒级响应能力让“车网互动”(V2G)成为现实——电动汽车既能充电,也能在电网负荷高峰时反向供电,而这一切都建立在“电流计量精度±0.2%”的基石之上。
据测算,若该技术在全国50万个智能终端中推广,每年可为电网节约运维成本超2亿元,相当于减少标准煤燃烧6.4万吨。更深远的影响在于,它为“源网荷储”一体化调控提供了关键技术支撑——当每一度电的流动都被精准感知,新型电力系统的“智慧大脑”才能真正运转起来。
创新无止境:从“精准计量”到“能源互联网”
站在专利授权的节点回望,鼎信通讯的突破绝非偶然。这家成立于2008年的企业,始终将“技术创新”刻入基因:每年将营收的12%投入研发,在青岛、上海、西安设立三大研发中心,与清华大学、中国电科院等机构共建联合实验室……截至2025年,其能源管理平台已接入全国超50万个计量终端,年处理数据量突破PB级,成为能源互联网领域名副其实的“数据中枢”。
而此次罗氏线圈专利的突破,只是企业战略版图中的一块拼图。在氢能领域,基于相同技术原理的燃料电池电流传感器已进入中试阶段,可实时监测氢气泄漏电流;在工业互联网领域,高精度计量模块正与5G通信深度融合,为智能制造提供“电流级”的精准控制。
“未来十年,能源转型的核心是‘数字化’。”王建华在战略发布会上指出,“我们要做的,不仅是造出更精准的电表,更要构建一个能感知、会思考、可进化的能源生态系统。”从攻克小电流计量难题,到点亮全球能源转型的星火,鼎信通讯正以创新为笔,书写着属于中国智造的新篇章。