雷赛锂电池测试设备控制解决方案,助力“双碳”产业

文:雷赛智能2022年第四期

  作为电池安全的重要关卡,电池检测设备的重要性也日益凸显,处于锂电池生产线后端的OCV测试就是其中关键一环。本文主要介绍了雷赛智能针对锂电池测试设备所开发的基于“控制+视觉+伺服+步进”的EtherCAT总线运动控制方案。

  1 锂电池OCV测试介绍

  电池的发展已经有近两百年的历史,锂离子电池凭借快速充放电、长循环寿命、无记忆效应等众多优点,成为当今数码产品及电动汽车大规模应用的第一选择。随着产业蓬勃发展与广泛运用,锂电池在品质、安全性上的要求也更为严格,因此,作为电池安全的重要关卡,电池检测设备的重要性也日益凸显,OCV测试就是其中关键一环。

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图1圆柱电池生产线流程简图

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图2 OCV测试示意图

  OCV(Open Circuit Voltage)测试设备处于锂电池PACK段,可用于圆柱、软包、方壳动力等电池的检测。它的目的是检测电池的SOH(State of Health),即电池的健康状态。通过对成品电池的OCV检测,即:开路电压、电池内阻和负极与壳体之间绝缘电压的测量与数据分析,判定电池的状态是否满足性能指标,从而对电池分档,保证电池的综合性能。

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图3 OCV测试设备机构组合简图

  锂离子电池OCV作为电池的健康状态检测单元,如能进一步标准化,作为一个可以嵌入电池生产线的模组化标准机,将有利于降低设备商的开发难度,缩短单机设备开发周期。横向推广到整个产线的模组化设计,将使得终端用户的产线搭建,搬迁、维护变得更加便捷,更容易达成锂电产线的总价值最优目标。

  2 OCV设备的应用“痛点”

  目前,在锂离子电池OCV设备的实际应用中存在着以下几个“痛点”:

  l 脉冲方案电缆多,装配麻烦,电测时间长;

  l 硬件与终端维护成本高;

  l 工艺算法定制难。

  为此,雷赛智能深入锂电行业倾听OCV设备对运动控制的要求,推出了基于“控制+视觉+伺服+步进”的EtherCAT总线运动控制方案,可以实现核心零部件的进口替代,优化系统走线,支持工艺算法定制,提升设备带载能力,提高测试稳定性。

  3 OCV设备运动控制解决方案

  雷赛智能针对锂电池OCV测试设备,推出的基于“控制+视觉+伺服+步进”的EtherCAT总线运动控制方案,其系统架构图如图4所示。

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图4锂电池OCV设备运动控制解决方案的系统架构图

  4 方案应用优势

  雷赛智能锂电池OCV设备运动控制解决方案的应用优势如下:

  l 节约成本,提升效率20%以上

  (1)EtherCAT总线PLC整体解决方案,配线方便、电气装配更容易,缩短电气装配调试时间20%以上;

  (2)基于EtherCAT总线可支持远程通讯模块,可进行远程设备检测,减少现场维护,降低综合维修成本。

  l 功能强大,竞争力强

  (1)PMC600中型EtherCAT总线PLC丛站数量覆盖设备需求,一机搞定。PLC通讯接丰富,可运行在不同局域网中,便于MES服务器数据交互;

  (2)全套硬件+软件解决方案(PLC+视觉+伺服+步进),可助力设备提升竞争优势。

  l 丰富的应用经验,缩短30%编程时间

  (1)提供模块化编程(转盘、组盘、机械手,上位机通讯模块化)专业指导(缩短30%编程开发时间);

  (2)支持工艺算法定制。

  5 方案核心

  雷赛智能推出的这套锂电池OCV设备运动控制解决方案主要由PMC600系列中型PLC运动控制器、L7EC系列EtherCAT高速总线型交流伺服系统、DM3E系列EtherCAT总线型步进驱动系统等核心产品及系统所构成。

  雷赛智能将通过整体解决方案层的合作,为的合作伙伴提供优质的硬件方案与附加软件服务。

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