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根据LabVIEW的绿色离网的动力解决方案

DiverseEnergy公司的PowerCube运用燃料电池技术,能够将工业用气转化为电能,且没有任何碳排放,已经逐步了取代传统的柴油发电机。Labvi

Diverse Energy公司的PowerCube运用燃料电池技能,可以将工业用气转化为电能,且没有任何碳排放,现已逐渐了替代传统的柴油发电机。

“Labview的图形化编程环境可以加快开发和布置进程。假如咱们运用的是文本言语编程来面临相同的编程应战,咱们无论如何也无法到达现在的开发程度。”

– Dr. Mike Rendall, Diverse Energy Ltd

应战:

开发一个绿色离网动力处理计划,为非洲偏僻区域的手机基站供给电力供应。

处理计划:

运用NICompactRIO硬件和NILabVIEW软件来监控氨分化,然后发生直流稳压电流,且其分化剩余物仅仅一些洁净的水和氮气。这个全新的PowerCube体系能为非洲的偏僻区域供给无污染而又安稳的电力供应,由此也使得手机信号的掩盖变得安稳而又深广。

介绍

依据联合国陈述显现,2003年到2008年间,非洲区域的手机运用率增加超越500%,并还将以指数方法持续增加。由此,手机业已成为全球第二大洲非洲的一个新兴产业。

但是,在没有满足信号掩盖的当地,手机就简直彻底失去了功用。假如需求使手机信号掩盖一个区域,你需求一个基站,这也意味着需求具有必定规划而且安稳的电力供应。一个基站能掩盖的地舆区域对错常有限的,关于一个城市来说就需求一个分布式的基站网络来供给满足的信号掩盖区域,也便是需求一个分布式且易于保护的电力供应网络。非洲现有的电网既不是分布式的,也不安稳,偏僻区域的状况则更糟。在仅有的几个被电网掩盖的区域,一天也只能供给短短几个小时电力供应,而且并不十分安稳。

曾有主张运用柴油发电机来处理这个问题,但这远远不是一个抱负的计划。柴油发电机的噪声很大,而且在不彻底运转时功率十分低。它们还每300小时就需求进行惯例换油保护,以保证其运动部件正常工作。除此之外,它们还会将煤灰和硫磺微粒排放到大气中,对环境发生恶劣的影响。还有另一个问题是,柴油发动机和它所运用的燃料都可以用来转售,所以很简单成为偷盗方针,尤其是在一些偏僻或无人看守的区域。

Diverse Energy公司运用燃料电池技能来处理这个问题,运用工业用气转化成电能,根绝任何碳排放。现在运用比较多的工业用气是氨气,它在制冷和药物职业中被广泛运用。此外,氨气也还被许多使用在农业化肥范畴。为了使氨气转化为电能,首要需求将散装的氨气会集在一起,将氨气分化成氢气和氮气,然后将氢气从混合气体中分离出来,再将纯洁的氢气输入到燃料电池中,然后发生电能和水。在Diverse Energy公司的PowerCube体系中,NI CompactRIO将监控整个转化进程。

分化物相同有利

PowerCube体系不只不会对环境发生任何污染,而且会发生有利的分化物。PowerCube体系首要的分化物是洁净的去离子水,一个PowerCube一天能发生50升水,这可认为一些缺少洁净、清洁水源的区域供给巨大的资源。

对一些小型公司来说,迅速地打开市场推行是其营销形式中十分重要的一个环节。假如在推行进程中花费太长时刻,必将错失一些黄金时机。而LabVIEW的图形化编程环境可以加快开发和布置的进程,假如咱们运用的是文本言语编程来面临相同的编程应战咱们无论如何也无法到达现在的开发程度。工程师和科学家运用LabVIEW,可以依据剖析测验操作形式的不同,快速修正代码。传统的编程形式需求许多编程专家来支撑开发团队,然后增加了人力本钱和经济本钱。

咱们起先运用NI Compact FieldPoint开发了“PowerCube 1号”,但当咱们发现CompactRIO可以供给更快的处理速度,而且可以更好地支撑全球操控和通讯时,咱们决议替换渠道。CompactRIO渠道还在机箱背板的方位集成了一块现场可编程门阵列(FPGA),咱们运用LabVIEW图形化界面临FPGA编程,提高了规范I/O的功用,包含自定义PWM和正弦信号输出。经过将这些功用嵌入到FPGA中,咱们削减了操控器的处理担负,从而可以让操控器完结其他的一些使命。这样也可以削减自定义硬件的数量,关于下降体系本钱和削减建立时刻有着明显的协助。

根据LabVIEW的可扩展特性,当咱们把硬件渠道从Compact FieldPoint替换成CompactRIO时,80%的代码都可以被重复运用,这为咱们节省了许多的开发时刻和本钱。咱们花费了8个月的时刻来开发和测验“PowerCube 1号”,但只用了两周时刻就把它搬迁到了CompctRIO渠道上,其间还包含重写了一个定制的FPGA图画。

咱们不再运用Compact FieldPoint体系来收集粉尘,而是让它去操控三个独立的测验站来测验燃料电池模块。咱们将Compact FieldPoint与一个数据库对接,这样一旦有任何针对PowerCube布置的代码修正,都会由测验站在下一次运转中更新。以这样的方法在燃料电池上进行的测验,与终究产品设计的构成休戚相关,相同也能最大程度下降编程的时刻和投入。

展望未来

咱们现在在非洲投进了五个PowerCube,现在还预备将别的五个运往英国投进。LabVIEW和CompactRIO渠道十分合适用于开发和现场实验体系,它们有一个很大的优点是,在开发新体系时,可以快捷地监测实时数据,而且快速地使用修正的代码。

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