作者:
Alberto Cortes - Siliken Renewable Energy
Ricardo Silla - Siliken Renewable Energy
行业:
能源/电力, 基本材料 - 钢/ 木材/ 结构, Manufacturing, 图像设备
能源/电力, 基本材料 - 钢/ 木材/ 结构, Manufacturing, 图像设备
产品:
Touch Panel Module, LabVIEW, PXI-1422, 声音和振动测量套件, PCI-6122, FPGA模块, NI CompactDAQ, PXI-4472, PCI-6220, CompactRIO
Touch Panel Module, LabVIEW, PXI-1422, 声音和振动测量套件, PCI-6122, FPGA模块, NI CompactDAQ, PXI-4472, PCI-6220, CompactRIO
挑战:
最优化太阳能电池板的生产和安装 – 从硅矿石的提纯不到下线后的制造验证，再到最终的安装与监测
最优化太阳能电池板的生产和安装 – 从硅矿石的提纯不到下线后的制造验证，再到最终的安装与监测
解决方案:
使用NI软硬件来最优化太阳能电池板的生产流程，从硅矿石的提纯到制造及测试最终产品，为我们持续生产高品质太阳能电池板提供了保障。
使用NI软硬件来最优化太阳能电池板的生产流程，从硅矿石的提纯到制造及测试最终产品，为我们持续生产高品质太阳能电池板提供了保障。
阳光是最丰富的自然资源。因为太阳并不受到与化石燃料相似的供应限制，并且无处不在，阳光作为一种免费清洁的可再生能源，正在被越来越多地使用。Siliken Renewable Energy的工程师正在努力利用这一充足的资源，解决不断升级的环境与能源问题。作为一家企业，它已经成长为西班牙最大的光伏（PV）太阳能电池板（用于将阳光转换为电能）制造商之一。
Siliken与其他光伏模块制造商不同，因为它处理太阳能电池板的所有方面，其中包括硅纯化、面板制造、验证与安装。NI产品在研发过程中起到了重要作用，对新技术进行创新，并且测试Siliken所制造的每一块太阳能面板。
使用NI产品优化硅纯化流程
典型的硅纯化流程包括将化学元素转换为硅混合物，这种混合物相比起原始状态，便于Siliken进行提纯，然后将硅混合物转换回纯硅。在Siliken的工厂中，他们使用新颖的专利硅纯化流程，相比西门子的传统流程便宜40％。为了进一步提高新流程的效率，Siliken开始优化工厂中现有的标准控制设备，它们使用NI PXI平台、LabVIEW FPGA模块、声音与振动软件和机器视觉软件构建。
由于Siliken以高于1000℃的温度对硅进行提纯，它使用NI PXI-1422数字图像处理模块，在离开提纯反应器时，采集经过提纯的硅粒子图像。此后，Siliken使用NI机器视觉软件，对图像进行远程分析，测量制造得到的大量经过提纯的粒子的大小。与此同时，需要更快的控制循环速率对经过提纯的硅的流量和压力参数进行测量。使用NI PXI-4472动态信号采集模块，Siliken能够监视振动等级，确保它们不会超越预定义的安全等级，从而能够避免将会导致反应器出现问题的系统不稳定性。Siliken选择使用高度集成的LabVIEW与NI PXI平台，使用统一的解决方案完成了两个独立的关键任务。
使用NI硬件与软件进行太阳能面板制造和质量测试
在Siliken刚开始制造太阳能面板时，流水线末端的测试系统由箱式仪器组成，用于进行手动测试。使用全新基于PC的系统，借助LabVIEW和NI PCI-6220多功能M系列数据采集（DAQ）板卡，公司将太阳能模块最后工序集成到了半自动流程中。使用LabVIEW前面板作为人机界面（HMI）以及数据采集板卡帮助完成操作，这个应用实际上将太阳能电池封装到了模块中。
在完成太阳能面板装配之后，公司必须进行I-V特性测试，对每个模块的功率输出进行验证，确保每个电池能够输出预定的功率。进行这些测试是比较复杂的，因为公司必须管理照射到每个面板上的已知光量，从而能够同时确定面板的电压和电流。要做到这点，Siliken开发了只使用10 ms光脉冲的方法。在光脉冲受到控制的情况下，它采集面板的I-V特性，计算其以瓦特为单位的功率。
使用NI CompactRIO、LabVIEW FPGA与NI PCI-6122 S系列多功能数据采集板卡，Siliken以更高的精度完成这些测试，并且大大提高了其吞吐量。过去，公司使用多个顺序测试完成这一流程。此外，过去使用的I-V特性曲线由30个点组成，现在公司使用超过2000个点进行I-V特性测试，因此能够提供更为精确的标定参数。因此，Siliken得到了最佳面板输出标称—实际性能比的认可。
太阳能电池板制造之外
除了太阳能面板制造之外，Siliken还制造例如太阳能面板逆变器等必要设备，主要用于通过电气切换流程，将直流电流转换为交流电流。在Siliken开始制造逆变器之前，Siliken使用NI CompactRIO和NI TPC-2006触摸屏计算机开发了系统原型。公司还使用CompactRIO进行例如氢燃料电池等其他可再生能源领域的研究，使用CompactDAQ进行风能源研究，因为这些平台相比其他传统控制和测试工具而言，提供了引人注目的操作优点和更短的开发周期。
作者信息:
Alberto Cortes
Siliken Renewable Energy
14. Parque Tecnológico E-46980 Paterna
Valencia
西班牙
Tel: +34 902 41 22 33
info@siliken.com
Alberto Cortes
Siliken Renewable Energy
14. Parque Tecnológico E-46980 Paterna
Valencia
西班牙
Tel: +34 902 41 22 33
info@siliken.com
