燃料电池的质量保证
线阵相机用于验证互联板的涂层是否正确
- 客户
- Elcogen
- 地点
- 芬兰万塔
- 日期
- 2026年6月
Elcogen公司是固体氧化物电池及电堆的行业领先制造商，其产品既可用于燃料电池(SOFC)模式，也可用于电解(SOEC)模式。对于固体氧化物电堆的使用寿命而言，无缺陷的组件与材料层发挥着关键作用。该视觉系统基于Basler线阵相机搭建，用于监测铁素体不锈钢组件的涂层完整性。与人工目检相比，该系统速度更快、精度更高、可靠性更强，从而提升生产效率。
及时检出缺陷可保证电堆的耐久性
互联板上的涂层缺陷会增加风险，缩短固体氧化物电堆的使用寿命。随着产量提升至千兆瓦级，人工检测已无法确保可靠性。借助机器视觉系统及早检测涂层缺陷，可避免有缺陷的组件进入电堆组装工序。
互联板需要涂覆保护涂层
在燃料电池模式下，电堆将燃料的化学能转化为电能和热能。在电解模式下，通电可将水分解为氢气和氧气。其中一个关键组件是带有保护涂层的铁素体不锈钢互联板(IC)，它将陶瓷电池(elcoCell)串联起来，从而实现3kW电堆(elcoStack)。
这些互联板必须实现完全涂层覆盖，以防止在650 °C以上运行时发生高温腐蚀和铬蒸发。如果没有该涂层的保护，电池的劣化会加速，从而缩短整个电堆的使用寿命。为确保系统的使用寿命和性能，在组装前可靠地识别并剔除有缺陷的组件至关重要。
线阵相机可确保达到所需的质量标准
此前，Elcogen公司一直依赖人工目检对涂覆后的互联板进行检测。该方法的问题在于检测质量与用时均因人而异。如今，采用基于相机的检测系统后，检测结果更加可靠且过程可重复，从而消除了人为误差。
视觉系统可融入现有生产布局
视觉系统应满足以下要求：
集成到现有生产流程中
AOI系统紧凑尺寸，为78 cm×35 cm×30 cm
缩短检测时间
实施部署具有成本效益
可对单个产品、四个独立产品或整个产品框架进行检查
该系统可同时对已涂覆互联板的双面进行成像。这不仅缩短了检测时间，还简化了产品质量评估。产品夹具可确保对所有型号产品进行无缝检测，无需修改系统。
线阵相机racer 2备受青睐
紧凑的外形设计与全面的I/O性能
系统集成商Lateral Engine负责设计和集成该视觉系统。在提供均匀图像光源的条形光源的基础上，还选用了以下黑白线阵相机型号：racer 2 S r2L4096-29gm。这款相机搭配了Basler镜头C11-3520-12M f35mm。该系统配备了两台相机，可在单一检测步骤中对每个组件的顶部和底部进行实时成像。相机带有GigE接口，搭载GPixel GL3504 CMOS线阵芯片，在4K分辨率下可实现29 kHz的行频。其他优势包括：
外形小巧，尺寸为55.5 mm×29 mm×29 mm，重量为100克
内部频率调整：已涂覆组件在AOI系统内的移动速度可能发生变化。得益于其集成的频率调整功能，相机能够灵活调节行频。
从光学要求到相机选型
racer 2 S，像素尺寸仅为3.5 µm
最重要的设计要求是在确保达到所需空间分辨率的前提下，尽可能缩小系统的整体尺寸。racer 2 S凭借以下独特功能满足了相关要求：
紧凑的芯片规格：3.5 µm的像素尺寸使芯片宽度仅为12.8 mm，适合搭配C-mount镜头实现紧凑的系统设计。与采用7 µm像素的相机相比，无需再使用笨重、昂贵且需要长焦距和大工作距离的F-mount镜头。
分辨率与视场的出色组合：该相机在110 mm视场下可实现0.03 mm/像素的空间分辨率，确保高细节精度。
实用的短工作距离：在35 mm焦距下，可实现约340 mm的短工作距离，适用于C-mount镜头。
得益于3.5 µm的小像素尺寸，将racer 2 S线阵相机与合适的光学元件配合使用，可构建出结构紧凑且机械性能优异的视觉系统，并在分辨率和视场方面均能满足要求。
racer 2 S相机在经济性和技术性方面均令人信服。通过将自动化检测与涂层组件质量控制相结合，我们将能够提高生产效率，并提升电堆的质量。
注： 本项目部分资金由欧盟提供。
适用于燃料电池自动光学检测(AOI)的相机系统
我们为无缝检测涂层缺陷提供的视觉方案。
关于Elcogen
Elcogen公司开发并提供一套专有的固体氧化物技术平台，该平台既可用于燃料电池(SOFC)模式，也可用于电解(SOEC)模式。这项技术能够实现经济实惠的绿色氢气生产和零排放发电，从而推动清洁能源转型。该公司成立于2001年，注册办事处位于英国，总部设在爱沙尼亚塔林，并在爱沙尼亚和芬兰设有卓越研发中心。Elcogen服务于日益扩大的全球客户群，其电池、电堆和模块已集成到各行业的第三方系统中，这些行业对脱碳至关重要，包括钢铁、燃料、航运和能源基础设施。Elcogen的技术在设计上不依赖特定应用场景，具备卓越的效率、灵活性和可靠性，从而充分释放可再生能源的潜力。Elcogen正与合作伙伴携手，架起连接当今能源格局与可持续未来的桥梁，助力更丰富的开发者生态系统，以推动全球向净零排放转型。
关于Lateral Engine
Lateral Engine是一家专注于机器视觉领域的系统集成商。该公司总部位于芬兰埃斯波，提供系统设计、集成、软件开发、产品开发及培训服务。其专业领域涵盖范围广泛，覆盖从成像配置的设计到底层算法的编程。