一种化成分容设备温度探针检测系统及方法

技术领域

本发明涉及化成分容技术领域，特别指一种化成分容设备温度探针检测系统及方法。

背景技术

化成分容是锂电池生产后段工序中最关键的环节，由于锂电池在装配完成时没有电，必须充电激活，首次充电就被称为化成，用于激活锂电池内部的活性材料；而分容则是化成后对锂电池进行充放电，通过容量测试筛选出合格锂电池的过程。

化成分容过程中需要对组成锂电池的电芯进行温度检测，由于化成分容设备由多个库位组成，每个库位内置一个机械单元放置一定数量电芯，每颗电芯都对应化成分容设备中的一个通道，因此每台化成分容设备都拥有许多通道。随着各大厂商对电芯的量产需求提高，对电芯体积利用率和生产效率都有了更高的要求，这就导致各机械单元都拥有了数十或者更高的通道数。

由于通道数众多，化成分容设备在生产、安装、或维修过程中，都可能出现各通道温度探针接错通道，或者温度探针安装不到位的情况，所以化成分容设备在投入使用前或维修后，都需要对各通道的温度探针进行校准，确保各通道的温度探针接线正确后才进行使用，否则无法保证各通道温度采集数据的准确性。如果温度数据采集不准确，导致电芯充放电时，电芯温度过高没有及时监测到，可能发生安全事故。

针对化成分容设备温度探针的检测，传统上使用温度工装依次单独给各通道加热，对比温度工装和温度探针采集的温度，根据二者的差值来确定温度探针的线序和连接情况的方法，但传统的方法在面对众多通道数时，检测效率非常低下，进而极大影响化成分容设备投产或维护效率。

因此，如何提供一种化成分容设备温度探针检测系统及方法，实现提升化成分容设备温度探针检测效率，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种化成分容设备温度探针检测系统及方法，实现提升化成分容设备温度探针检测效率。

第一方面，本发明提供了一种化成分容设备温度探针检测系统，包括一上位机、一中位机、一针床、一温度工装以及一第一温度采集模块；

所述上位机分别与中位机以及温度工装连接；所述中位机分别与针床以及第一温度采集模块连接；所述针床与第一温度采集模块连接；

所述针床设有若干根温度探针，各所述温度探针压合在温度工装上。

进一步的，所述温度工装包括一交换机、一控制信号板、一通道加热控制板、一485转LAN口模块、一第二温度采集模块、若干个加热片以及若干个温度传感器；

所述交换机的一端与上位机连接，另一端与控制信号板以及485转LAN口模块连接；所述通道加热控制板的一端与控制信号板连接，另一端与加热片连接；所述第二温度采集模块的一端与485转LAN口模块连接，另一端与温度传感器连接；各所述加热片的一端分别与一温度传感器，另一端分别与一温度探针抵接。

进一步的，所述交换机为工业以太网交换机。

进一步的，所述上位机与中位机通过网口连接；所述上位机与温度工装通过网口连接；所述中位机与针床通过网口连接。

第二方面，本发明提供了一种化成分容设备温度探针检测方法，包括如下步骤：

步骤S1、设针床的n个温度探针对应n个通道，按j行k列排布，j*k＝n；将针床的各温度探针分别压合在一加热片上；

步骤S2、上位机记录每列温度探针的初始温度T1_n，记录每列温度传感器的初始温度T2_n；

步骤S3、上位机分别控制每一列的加热片同时加热，等待第一时长后，记录加热后的各列温度探针的温度T3_n，记录加热后的各列温度传感器的温度T4_n；

步骤S4、基于所述T1_n、T2_n、T3_n以及T4_n对温度探针进行检测；

步骤S5、上位机记录每行温度探针的初始温度T5_n，记录每行温度传感器的初始温度T6_n；

步骤S6、上位机分别控制每一行的加热片同时加热，等待第二时长后，记录加热后的各行温度探针的温度T7_n，记录加热后的各行温度传感器的温度T8_n；

步骤S7、基于所述T5_n、T6_n、T7_n以及T8_n对温度探针进行检测。

进一步的，所述步骤S3中，所述第一时长为30秒。

进一步的，所述步骤S4具体为：

判断T4_n-T3_n≤0.1℃，T3_n-T1_n≥5℃，T4_n-T2_n≥5℃是否成立，若是，则n通道的温度探针采样正常；若否，则n通道的温度探针采样异常；

判断T3_n-T1_n≈0℃是否成立，若是，则n通道的温度探针接错通道；若否，则n通道的温度探针未接错通道；

判断T4_n-T3_n≥1℃是否成立，若是，则n通道的温度探针安装不到位；若否，则n通道的温度探针安装到位。

进一步的，所述步骤S6中，所述第二时长为10秒。

进一步的，所述步骤S7具体为：

判断T8_n-T7_n≤0.1℃，T7_n-T5_n≥1℃，T8_n-T6_n≥1℃是否成立，若是，则n通道的温度探针采样和线序正常；若否，则n通道的温度探针采样和线序异常；

判断T7_n-T5_n≈0℃是否成立，若是，则n通道的温度探针接错通道；若否，则n通道的温度探针未接错通道。

本发明的优点在于：

通过设置第一温度采集模块的一端与针床的各温度探针连接，另一端与中位机连接；中位机的一端与上位机连接，另一端与针床连接；加热片、通道加热控制板、控制信号板、交换机、上位机依次连接；温度传感器、第二温度采集模块、485转LAN口模块、交换机依次连接；各加热片的一端分别与一温度传感器，另一端分别与一温度探针抵接；及各温度探针分别压合在已加热片上，且各温度探针按j行k列排布；对温度探针进行检测时，分别记录每行和每列、加热前和加热后的温度探针和温度传感器的温度值，基于记录的温度值即可快速判断温度探针采样是否正常，温度探针是否接错通道，温度探针是否安装到位，即以行列为单位进行检测，相对于传统上的一一检测，极大的提升了化成分容设备温度探针检测效率。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种化成分容设备温度探针检测系统的电路原理框图。

图2是本发明温度工装的电路原理框图。

图3是本发明一种化成分容设备温度探针检测方法的流程图。

图4是本发明通道排布示意图。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：设置各温度探针分别压合在已加热片上，且各温度探针按j行k列排布；对温度探针进行检测时，分别记录每行和每列、加热前和加热后的温度探针和温度传感器的温度值，基于记录的温度值即可快速判断温度探针采样是否正常，温度探针是否接错通道，温度探针是否安装到位，即以行列为单位进行检测，以提升化成分容设备温度探针检测效率。

请参照图1至图4所示，本发明一种化成分容设备温度探针检测系统的较佳实施例，包括一上位机、一中位机、一针床、一温度工装以及一第一温度采集模块；

所述上位机用于接收用户的操作指令并下发给中位机，接收所述中位机上传的数据，显示用户相关界面，发送指令给所述温度工装，控制所述温度工装每个通道的加热，接收所述温度工装上传的数据；所述中位机用于下发指令给针床，控制所述针床升降温度探针，下发指令给所述第一温度采集模块进行温度采集，接收所述第一温度采集模块上传的数据；

所述上位机分别与中位机以及温度工装连接；所述中位机分别与针床以及第一温度采集模块连接；所述针床与第一温度采集模块连接；

所述针床设有若干根温度探针，各所述温度探针压合在温度工装上；各所述温度探针按j行k列排布，用于采集所述加热片的温度；所述针床设于化成分容设备内。

所述温度工装包括一交换机、一控制信号板、一通道加热控制板、一485转LAN口模块、一第二温度采集模块、若干个加热片以及若干个温度传感器；

通过控制所述控制信号板相应IO口的电平变化，以控制所述通道加热控制板相应通道的加热片的电源开关；当所述通道加热控制板上的电源开关打开时，对应的所述加热片就会被加热，表面温度上升；所述温度传感器用于采集加热片的温度；

所述交换机的一端与上位机连接，另一端与控制信号板以及485转LAN口模块连接；所述通道加热控制板的一端与控制信号板连接，另一端与加热片连接；所述第二温度采集模块的一端与485转LAN口模块连接，另一端与温度传感器连接；各所述加热片的一端分别与一温度传感器，另一端分别与一温度探针抵接。

所述交换机为工业以太网交换机。

所述上位机与中位机通过网口连接；所述上位机与温度工装通过网口连接；所述中位机与针床通过网口连接。

本发明一种化成分容设备温度探针检测方法的较佳实施例，包括如下步骤：

步骤S1、设针床的n个温度探针对应n个通道，按j行k列排布，j*k＝n；将针床的各温度探针分别压合在一加热片上；

步骤S2、上位机记录每列温度探针的初始温度T1_n，记录每列温度传感器的初始温度T2_n；

步骤S3、上位机分别控制每一列的加热片同时加热，等待第一时长后，记录加热后的各列温度探针的温度T3_n，记录加热后的各列温度传感器的温度T4_n；

步骤S4、基于所述T1_n、T2_n、T3_n以及T4_n对温度探针进行检测；

步骤S5、上位机记录每行温度探针的初始温度T5_n，记录每行温度传感器的初始温度T6_n；

步骤S6、上位机分别控制每一行的加热片同时加热，等待第二时长后，记录加热后的各行温度探针的温度T7_n，记录加热后的各行温度传感器的温度T8_n；

步骤S7、基于所述T5_n、T6_n、T7_n以及T8_n对温度探针进行检测。

所述步骤S3中，所述第一时长为30秒。

所述步骤S4具体为：

判断T4_n-T3_n≤0.1℃，T3_n-T1_n≥5℃，T4_n-T2_n≥5℃是否成立，若是，则n通道的温度探针采样正常；若否，则n通道的温度探针采样异常；

判断T3_n-T1_n≈0℃是否成立，若是，则n通道的温度探针接错通道；若否，则n通道的温度探针未接错通道；

判断T4_n-T3_n≥1℃是否成立，若是，则n通道的温度探针安装不到位；若否，则n通道的温度探针安装到位。

所述步骤S6中，所述第二时长为10秒。

所述步骤S7具体为：

判断T8_n-T7_n≤0.1℃，T7_n-T5_n≥1℃，T8_n-T6_n≥1℃是否成立，若是，则n通道的温度探针采样和线序正常；若否，则n通道的温度探针采样和线序异常；

判断T7_n-T5_n≈0℃是否成立，若是，则n通道的温度探针接错通道；若否，则n通道的温度探针未接错通道。

本发明在化成分容设备中库位的通道越来越多时，能有效缩短检测时间，提高检测效率，迅速定位故障点，从而提高生产效率。原方案耗时T原＝30n(s)，本发明的耗时T优＝30k+10j(s)，提升的效率η＝(1/T优-1/T原)/1/T原*100％。如果库位有128个通道，按16行8列排布，T原＝3840s，T优＝400s，η＝860％。

综上所述，本发明的优点在于：

通过设置第一温度采集模块的一端与针床的各温度探针连接，另一端与中位机连接；中位机的一端与上位机连接，另一端与针床连接；加热片、通道加热控制板、控制信号板、交换机、上位机依次连接；温度传感器、第二温度采集模块、485转LAN口模块、交换机依次连接；各加热片的一端分别与一温度传感器，另一端分别与一温度探针抵接；及各温度探针分别压合在已加热片上，且各温度探针按j行k列排布；对温度探针进行检测时，分别记录每行和每列、加热前和加热后的温度探针和温度传感器的温度值，基于记录的温度值即可快速判断温度探针采样是否正常，温度探针是否接错通道，温度探针是否安装到位，即以行列为单位进行检测，相对于传统上的一一检测，极大的提升了化成分容设备温度探针检测效率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。