锂离子电池化成分容系统通信与校准环节的设计与实现

【摘要】随着锂离子电池在各行业的广泛应用,市场对锂离子电池的需求与日俱增。在对锂离子电池的数量与质量提出更高要求的同时,市场也对锂离子电池生产设备提出了更高的要求,而锂离子电池的化成分容设备正是生产设备中的关键设备。目前市场上存在的化成分容设备仍有不适合大规模生产、化成控制精度不高、化成分容技术复杂和成本较高等缺点。针对以上问题,本文提出了一种用于锂离子电池生产与研究的多功能系统,该系统主要由成批化成柜及其组网体系、通信网络、电脑上位机及软件、二维码处理等环节组成。本文负责系统通信与校准环节的设计与实现。主要研究内容如下：1.针对市场需求与现有产品的不足,对化成分容系统进行了总体规划,提出了化成分容系统的设计要求,创新地设计了一种环形三级分布式的化成分容系统方案,该方案降低了系统硬件要求,避免了通信阻塞,提高了系统实时性。然后从多种考虑因素出发,对主要器件进行选型。2.完成了化成柜接口板的硬件与软件的设计和实现,主要包括：通信模块、电源模块、数据采集模块和显示模块等模块的硬件设计及驱动程序开发,并设计了一套可以实现优先级链的通信协议和简洁的实现方法。接口板通过实现优先级链的建立和传递,保证数据发送不发生冲突,还可以根据需求调整柜内下位机的数量,从而大幅增加单柜通道数量上限,更好地适应大规模生产需求。3.完成了化成柜校准仪的硬件与软件的设计和实现,主要包括：数据采集模块、显示模块和过流保护模块等模块的硬件设计及驱动程序开发,并设计了一种通过多通道切换实现高精度测试与校准的方法。实现了多通道校准的自动化与智能化,避免了传统手工方式带来的复杂操作和人为误差,大大缩短检测校准时间。4.结合上位机与下位机对接口板和校准仪进行联网测试。测试结果表明,本文设计的接口板与校准仪实现了预定的系统功能与指标要求,弥补了现有化成分容设备存在的一些不足。
【作者】韩阳；
【导师】王太宏；
【作者基本信息】厦门大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】锂离子电池；化成；通信；校准；

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