|
Diverse Energy公司的PowerCube運用燃料電池技術,能夠將工業用氣轉化為電能,且沒有任何碳排放,已經逐步了取代傳統的柴油發電機。
"LabVIEW的(de)圖(tu)形(xing)化(hua)編(bian)程(cheng)環(huan)境(jing)能(neng)夠(gou)加(jia)速(su)開(kai)發(fa)和(he)部(bu)署(shu)過(guo)程(cheng)。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)的(de)是(shi)文(wen)本(ben)語(yu)言(yan)編(bian)程(cheng)來(lai)麵(mian)對(dui)同(tong)樣(yang)的(de)編(bian)程(cheng)挑(tiao)戰(zhan),我(wo)們(men)無(wu)論(lun)如(ru)何(he)也(ye)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)現(xian)在(zai)的(de)開(kai)發(fa)程(cheng)度(du)。"
- Dr. Mike Rendall, Diverse Energy Ltd
挑戰: 開發一個綠色離網的能源解決方案,為非洲偏遠地區的手機基站提供電力供應。
解決方案: 使用NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW軟件來監控氨分解,從而產生直流穩壓電流,且其分解剩餘物隻是一些幹淨的水和氮氣。這個全新的PowerCube係統能為非洲的偏遠地區提供無汙染而又穩定的電力供應,由此也使得手機信號的覆蓋變得穩定而又深廣。
作者: Dr. Mike Rendall - Diverse Energy Ltd
介紹
根據聯合國報告顯示,2003年到2008年間,非洲地區的手機使用率增長超過500%,並還將以指數方式繼續增長。由此,手機業已成為全球第二大洲非洲的一個新興產業。
然(ran)而(er),在(zai)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)的(de)地(di)方(fang),手(shou)機(ji)就(jiu)幾(ji)乎(hu)完(wan)全(quan)失(shi)去(qu)了(le)功(gong)能(neng)。如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)使(shi)手(shou)機(ji)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)一(yi)個(ge)區(qu)域(yu),你(ni)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)基(ji)站(zhan),這(zhe)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)規(gui)模(mo)並(bing)且(qie)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)。一(yi)個(ge)基(ji)站(zhan)能(neng)覆(fu)蓋(gai)的(de)地(di)理(li)區(qu)域(yu)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)限(xian)的(de),對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)城(cheng)市(shi)來(lai)說(shuo)就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)分(fen)布(bu)式(shi)的(de)基(ji)站(zhan)網(wang)絡(luo)來(lai)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)區(qu)域(yu),也(ye)就(jiu)是(shi)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)分(fen)布(bu)式(shi)且(qie)易(yi)於(yu)維(wei)護(hu)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)網(wang)絡(luo)。非(fei)洲(zhou)現(xian)有(you)的(de)電(dian)網(wang)既(ji)不(bu)是(shi)分(fen)布(bu)式(shi)的(de),也(ye)不(bu)穩(wen)定(ding),偏(pian)遠(yuan)地(di)區(qu)的(de)情(qing)況(kuang)則(ze)更(geng)糟(zao)。在(zai)僅(jin)有(you)的(de)幾(ji)個(ge)被(bei)電(dian)網(wang)覆(fu)蓋(gai)的(de)地(di)區(qu),一(yi)天(tian)也(ye)隻(zhi)能(neng)提(ti)供(gong)短(duan)短(duan)幾(ji)個(ge)小(xiao)時(shi)電(dian)力(li)供(gong)應(ying),而(er)且(qie)並(bing)不(bu)十(shi)分(fen)穩(wen)定(ding)。
曾zeng有you建jian議yi使shi用yong柴chai油you發fa電dian機ji來lai解jie決jue這zhe個ge問wen題ti,但dan這zhe遠yuan遠yuan不bu是shi一yi個ge理li想xiang的de方fang案an。柴chai油you發fa電dian機ji的de噪zao聲sheng很hen大da,並bing且qie在zai不bu完wan全quan運yun行xing時shi效xiao率lv非fei常chang低di。它ta們men還hai每mei300小(xiao)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)常(chang)規(gui)換(huan)油(you)維(wei)護(hu),以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai),它(ta)們(men)還(hai)會(hui)將(jiang)煤(mei)灰(hui)和(he)硫(liu)磺(huang)微(wei)粒(li)排(pai)放(fang)到(dao)大(da)氣(qi)中(zhong),對(dui)環(huan)境(jing)產(chan)生(sheng)惡(e)劣(lie)的(de)影(ying)響(xiang)。還(hai)有(you)另(ling)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)是(shi),柴(chai)油(you)發(fa)動(dong)機(ji)和(he)它(ta)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)燃(ran)料(liao)都(dou)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)轉(zhuan)售(shou),所(suo)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)成(cheng)為(wei)偷(tou)竊(qie)目(mu)標(biao),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)一(yi)些(xie)偏(pian)遠(yuan)或(huo)無(wu)人(ren)看(kan)管(guan)的(de)地(di)區(qu)。
Diverse Energy公gong司si使shi用yong燃ran料liao電dian池chi技ji術shu來lai解jie決jue這zhe個ge問wen題ti,利li用yong工gong業ye用yong氣qi轉zhuan換huan成cheng電dian能neng,杜du絕jue任ren何he碳tan排pai放fang。目mu前qian使shi用yong比bi較jiao多duo的de工gong業ye用yong氣qi是shi氨an氣qi,它ta在zai製zhi冷leng和he藥yao物wu行xing業ye中zhong被bei廣guang泛fan使shi用yong。此ci外wai,氨an氣qi也ye還hai被bei大da量liang應ying用yong在zai農nong業ye化hua肥fei領ling域yu。為wei了le使shi氨an氣qi轉zhuan化hua為wei電dian能neng,首shou先xian需xu要yao將jiang散san裝zhuang的de氨an氣qi集ji中zhong在zai一yi起qi,將jiang氨an氣qi分fen解jie成cheng氫qing氣qi和he氮dan氣qi,然ran後hou將jiang氫qing氣qi從cong混hun合he氣qi體ti中zhong分fen離li出chu來lai,再zai將jiang純chun淨jing的de氫qing氣qi輸shu入ru到dao燃ran料liao電dian池chi中zhong,從cong而er產chan生sheng電dian能neng和he水shui。在zaiDiverse Energy公司的PowerCube係統中,NI CompactRIO將監控整個轉換過程。
分解物同樣有益
PowerCube係統不僅不會對環境產生任何汙染,而且會產生有益的分解物。PowerCube係統主要的分解物是幹淨的去離子水,一個PowerCube一天能產生50升水,這可以為一些缺乏幹淨、清潔水源的地區提供巨大的資源。
對(dui)一(yi)些(xie)小(xiao)型(xing)公(gong)司(si)來(lai)說(shuo),迅(xun)速(su)地(di)展(zhan)開(kai)市(shi)場(chang)推(tui)廣(guang)是(shi)其(qi)營(ying)銷(xiao)模(mo)式(shi)中(zhong)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)。如(ru)果(guo)在(zai)推(tui)廣(guang)過(guo)程(cheng)中(zhong)花(hua)費(fei)太(tai)長(chang)時(shi)間(jian),必(bi)將(jiang)錯(cuo)過(guo)一(yi)些(xie)黃(huang)金(jin)機(ji)會(hui)。而(er)LabVIEWdetuxinghuabianchenghuanjingnenggoujiasukaifahebushudeguocheng,ruguowomenshiyongdeshiwenbenyuyanbianchenglaimianduitongyangdebianchengtiaozhanwomenwulunruheyewufadadaoxianzaidekaifachengdu。gongchengshihekexuejiashiyongLabVIEW,keyigenjufenxiceshicaozuomoshidebutong,kuaisuxiugaidaima。chuantongdebianchengmoshixuyaohenduobianchengzhuanjialaizhichikaifatuandui,congerzengjialerenlichengbenhejingjichengben。
我們起初使用NI Compact FieldPoint開發了“PowerCube 1號”,但當我們發現CompactRIO可以提供更快的處理速度,並且能夠更好地支持全球控製和通訊時,我們決定更換平台。CompactRIO平台還在機箱背板的位置集成了一塊現場可編程門陣列(FPGA),我們使用LabVIEW圖形化界麵對FPGA編程,提高了標準I/O的功能,包括自定義PWM和正弦信號輸出。通過將這些功能嵌入到FPGAzhong,womenjianshaolekongzhiqidechulifudan,jinerkeyirangkongzhiqiwanchengqitadeyixierenwu。zheyangyenenggoujianshaozidingyiyingjiandeshuliang,duiyujiangdixitongchengbenhejianshaodajianshijianyouzhexianzhudebangzhu。
基於LabVIEW的可擴展特性,當我們把硬件平台從Compact FieldPoint更換成CompactRIO時,80%的代碼都能夠被重複利用,這為我們節省了大量的開發時間和成本。我們花費了8個月的時間來開發和測試“PowerCube 1號”,但隻用了兩周時間就把它遷移到了CompctRIO平台上,其中還包括重寫了一個定製的FPGA圖像。
我們不再使用Compact FieldPoint係統來采集粉塵,而是讓它去控製三個獨立的測試站來測試燃料電池模塊。我們將Compact FieldPoint與一個數據庫對接,這樣一旦有任何針對PowerCubebushudedaimaxiugai,douhuiyouceshizhanzaixiayiciyunxingzhonggengxin。yizheyangdefangshizairanliaodianchishangjinxingdeceshi,yuzuizhongchanpinshejidexingchengxixixiangguan,tongyangyenengzuidachengdujiangdibianchengdeshijianhetouru。
展望未來
我們現在在非洲投放了五個PowerCube,現在還準備將另外五個運往英國投放。LabVIEW和CompactRIOpingtaifeichangshiheyongyukaifahexianchangshiyanxitong,tamenyouyigehendadehaochushi,zaikaifaxinxitongshi,nenggoubianjiedijianceshishishuju,bingqiekuaisudiyingyongxiugaidedaima。
|