电池极片烘干过程控制方法、装置、系统及设备与流程

本技术涉及锂离子电池制造，尤其涉及一种电池极片烘干过程控制方法、装置、系统及设备。

背景技术：

1、锂离子电池极片的烘干干燥效果直接决定锂离子电池的质量。相关技术中，锂离子电池的大型涂布机采用六级串联烘箱设备，极片依次通过串联的各级烘箱，每级烘箱配有加热灯管和循环风机，通过独立控制每级烘箱的灯管开度和风机频率来实现对极片的干燥曲线的分段调节。

2、然而，相关技术的锂离子电池极片烘干参数控制存在以下问题：六级烘箱意味着12个独立控制变量，参数空间维度高且各级之间存在强耦合关系，依靠人工经验调试难以找到全局最优的烘干参数；烘干闭环控制依靠温度传感器反馈，但烘箱温度与涂层实际干燥状态并非直接对应，单纯控温无法有效控制烘干干燥质量；极片在六级烘箱中的干燥是一个长序列决策过程，前级烘箱参数影响后续各级烘箱的入口状态，且参数调整后需等待整批极片走完，才能获得各级烘箱的烘干效果，存在长滞后性。

3、因此，相关技术的锂离子电池极片烘干，难以及时准确地控制六级烘箱各级烘箱的烘干参数，难以保持极片烘干效果的一致性。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本技术提供一种电池极片烘干过程控制方法、装置、系统及设备，能够实现电池极片烘干参数的自适应优化，保证电池极片烘干效果的一致性。

2、本技术第一方面提供一种电池极片烘干过程控制方法，所述方法包括：

3、获取待烘干极片在多级烘箱设备入口处的入口状态、所述待烘干极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的出口状态，其中，所述入口状态包括所述待烘干极片在所述多级烘箱设备入口处的涂层溶剂含量和湿膜厚度、以及在所述多级烘箱设备的烘干速度‌；所述出口状态包括所述待烘干极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的涂层溶剂含量；

4、将所述入口状态和出口状态输入部署于所述多级烘箱设备的智能体，获取所述智能体输出的所述多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数；

5、将所述烘干参数发送至所述多级烘箱设备，以使所述多级烘箱设备根据所述烘干参数控制所述多级烘箱设备的各级烘箱对所述待烘干极片进行烘干，获得烘干后的极片。

6、在一种实施方式中，所述智能体按照以下方式部署于所述多级烘箱设备：

7、将所述多级烘箱设备烘干极片的过程建模为马尔可夫决策过程，构建基于深度强化学习的待训练智能体，其中，采用conv-kan结构构建所述待训练智能体的策略网络和价值网络；

8、对所述待训练智能体进行仿真预训练、在线微调，采用预设强化学习算法更新所述策略网络和价值网络，获得所述仿真预训练和在线微调后的智能体，并将所述仿真预训练和在线微调后的智能体部署于所述多级烘箱设备。

9、在一种实施方式中，所述方法还包括：

10、按设定周期采集所述待烘干极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的涂层溶剂实际含量；

11、采用所述涂层溶剂实际含量，更新所述部署于所述多级烘箱设备的智能体的经验池，并对所述部署于所述多级烘箱设备的智能体进行增量训练，获得增量训练后的智能体，将所述部署于所述多级烘箱设备的智能体更新为所述增量训练后的智能体。

12、在一种实施方式中，所述智能体包括状态空间和动作空间；

13、所述智能体的状态空间包括以下至少一项：极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的涂层溶剂含量、所述各级烘箱的灯管开度、所述各级烘箱的风机频率；

14、所述智能体的动作空间包括以下至少一项：所述各级烘箱的灯管开度增量、所述各级烘箱的风机频率增量。

15、在一种实施方式中，所述灯管开度增量的取值范围为[-2%，+2%]；

16、所述风机频率增量的取值范围为[-1.5hz，+1.5hz]；

17、所述将所述入口状态和出口状态输入部署于所述多级烘箱设备的智能体，获取所述智能体输出的所述多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数，包括：

18、将所述入口状态和出口状态输入部署于所述多级烘箱设备的智能体，获取所述智能体输出的所述各级烘箱的灯管开度增量、所述各级烘箱的风机频率增量；

19、根据所述灯管开度增量的取值范围，对所述各级烘箱的灯管开度增量进行截断处理，获取各级烘箱的截断处理后的灯管开度增量；

20、根据所述风机频率增量的取值范围，对所述各级烘箱的风机频率增量进行截断处理，获取各级烘箱的截断处理后的风机频率增量；

21、根据所述各级烘箱的截断处理后的灯管开度增量，获取所述多级烘箱设备各级烘箱的灯管开度；

22、根据所述各级烘箱的截断处理后的风机频率增量，获取所述多级烘箱设备各级烘箱的风机频率。

23、在一种实施方式中，所述智能体的奖励函数r为根据极片在所述多级烘箱设备出口处的涂层溶剂最终含量、极片在所述多级烘箱设备各级烘箱的分段失水量和所述多级烘箱设备各级烘箱的能耗，采用多目标设计的函数；其中，

24、r=ɑ×r_quality+β×r_balance+γ×r_efficiency+δ×r_safety，

25、r_quality为质量奖励项，r_balance为均衡性奖励项，r_efficiency为能耗惩罚项，r_safety为安全约束项，ɑ、β、γ、δ分别为各项的权重。

26、在一种实施方式中，所述方法还包括：

27、当将所述待烘干极片切换为不同型号的第二待烘干极片时，采用所述第二待烘干极片在所述多级烘箱设备入口处的入口状态、在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的出口状态，对所述部署于所述多级烘箱设备的智能体进行迁移微调，获取迁移微调后的智能体，并将所述部署于所述多级烘箱设备的智能体更新为所述迁移微调后的智能体。

28、本技术第二方面提供一种电池极片烘干过程控制装置，所述电池极片烘干过程控制装置包括：

29、状态采集模块，用于获取待烘干极片在多级烘箱设备入口处的入口状态、所述待烘干极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的出口状态，其中，所述入口状态包括所述待烘干极片在所述多级烘箱设备入口处的涂层溶剂含量和湿膜厚度、以及在所述多级烘箱设备的烘干速度‌；所述出口状态包括所述待烘干极片在所述多级烘箱设备各级烘箱出口处的涂层溶剂含量；

30、决策模块，用于将所述状态采集模块获取的所述入口状态和出口状态输入部署于所述多级烘箱设备的智能体，获取所述智能体输出的所述多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数；

31、参数执行模块，用于将所述决策模块获取的所述烘干参数发送至所述多级烘箱设备，以使所述多级烘箱设备根据所述烘干参数控制所述多级烘箱设备的各级烘箱对所述待烘干极片进行烘干，获得烘干后的极片。

32、本技术第三方面提供一种电池极片烘干过程控制系统，该电池极片烘干过程控制系统包括多级烘箱设备、如上所述的电池极片烘干过程控制装置；其中，所述多级烘箱设备包括多级烘箱，所述多级烘箱的各级烘箱包括加热灯管和送风风机；所述多级烘箱设备用于接收所述电池极片烘干过程控制装置发送的烘干参数，并根据所述烘干参数控制各级烘箱的加热灯管和送风风机对待烘干极片进行烘干，获得烘干后的极片。

33、本技术第四方面提供一种电池极片烘干过程控制设备，包括：

34、处理器；以及

35、存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

36、本技术第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

37、本技术第六方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上所述的方法。

38、本技术提供的技术方案可以包括以下有益成果：

39、本技术的技术方案，通过智能体依据待烘干极片的入口状态和出口状态，输出多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数，以使多级烘箱设备根据烘干参数，控制多级烘箱设备的各级烘箱对待烘干极片进行烘干，获得烘干后的极片；避免了多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数的人工调试和多级烘箱设备各级烘箱的烘干参数的滞后性调试，能够实现电池极片烘干参数的自适应优化，保证电池极片烘干效果的一致性。

40、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。