一种微电流充放电化成系统的制作方法

1.本发明涉及一种微电流充放电化成系统。


背景技术：

2.ns line微电流充放电化成系统；来源于天津三星ns line金豆电池生产线。该设备精度可做到最小电流提到0.3ma，精度可达到0.05ma。可满足对于高精度要求的客户需求，附带曲线拟合和分析，全过程趋势保护电池性能预测。元器件全贴片化。安全等级为4级，符合ce认证，纯硬件控制安全回路。随着5g应用趋势的大环境下，金豆锂电池的应用将逐渐铺开，将带来新的一波市场，低成本、高稳定性的微电流充放电设备，将为杭可率先角逐市场打下基础。


技术实现要素：

3.为了克服现有的充放电化成系统的操作不方便、劳动强度大、精度不高的不足，本发明提供一种操作方便、降低劳动强度、提高精度的充放电化成系统。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种微电流充放电化成系统，其特征在于，包括：
6.充放电单元，用于对电池充放电，包括电源柜、充放电电源、供电电源、电源控制板、报警器和散热装置，所述充放电电源、所述电源控制板、所述报警器以及所述散热装置均安装在所述电源柜的内部，所述充放电电源的控制端与所述电源控制板的第一信号传输端电连，所述电源控制板的第二信号传输端、运动单元的控制端分别与总控制器相应的信号传输端电连；所述散热装置的供电端、所述电源控制板的供电端以及所述运动单元的供电端均与所述供电电源电连；
7.运动单元，用于夹紧电池，设置在充放电单元旁，包括运动机构柜和电池夹装运动机构，所述运动机构柜上设有多个独立的测试腔；每个所述测试腔内装于一套所述探针板升降机构；所述电池夹装运动机构包括运动机构基板、用于放置电池托盘的电池托盘支撑板、探针板升降机构、探针板、用于连接可变条件的充放电电源箱的连接导线束，所述电池托盘支撑板设置在所述运动机构基板上；所述探针板包括上探针板和下探针板，其中所述上探针板设置在所述电池托盘支撑板上方，所述下探针板设置在所述电池托盘支撑板下方，所述下探针板与所述探针板升降机构的升降端相连接；所述探针板升降机构的控制端与所述总控制器相应的信号传输端电连；所述探针板升降机构的供电端与所述供电电源电连；所述探针板升降机构用于升降所述下探针板，当下探针板上升至压缩行程，所述下探针板上探针的接触面与电池的正负电极紧密接触；
8.以及总控制器，用于控制充放电单元和运动单元工作，包括用于接收检测信号的信号采集器、用于控制运动单元动作的信号控制器、用于处理分析数据的数据转换器以及用于存储分析数据的数据存储器，所述信号采集器的信号输入端与所述信号传输器的信号输出端连接，所述信号采集器的信号输出端与所述数据转换器的信号输入端电连，所述数
据转换器的信号输出端与所述数据存储器的信号输入端电连；所述信号控制器的信号输入端与所述数据转换器的信号输出端电连接，所述信号控制器的信号输出端分别与所述电源控制板的第二信号传输端和所述探针板升降机构的控制端电连接。
9.进一步，所述电源柜上设有多个独立的电源充放电通道、用于进风的导风通道以及用于出风的通风网板，所述电源充放电通道的电源端与所述充放电电源的电源连接端电连，所述电源充放电通道的控制端与所述电源控制板的控制端电连，所述电源充放电通道的插接端口嵌装在电源柜的正面，并通过连接导线与所述探针板的传输端电连；所述导风通道设置在所述电源柜的背面，所述导风通道与电源柜内腔连通，并且所述导风通道延伸至散热装置的进风口处；所述通风网板固装在所述电源柜正面的出风口表面。
10.进一步，所述充放电电源设置多套，且每套独立工作，一套充放电电源对应一个电源充放电通道，二者通过相应导线电连接。
11.进一步，所述电源控制板包括用于检测电池通过电流的电流检测器、用于检测电池电压的电压检测器、用于处理检测信号的数据处理器、用于传输检测信号的信号传输器、用于控制报警器启闭的报警控制器以及用于控制充放电电源启闭的人机交互界面，所述电流检测器的信号输入端、所述电压检测器的信号输入端分别通过导线与所述电源充放电通道的信号传输端电连，所述电流检测器的信号输出端、所述电压检测器的信号输出端分别与所述数据处理器的信号输入端电连，所述数据处理器的信号输出端与所述信号传输器的信号输入端电连，所述信号传输器的信号输出端与所述总控制器的信号输入端信号连接；所述数据处理器的信号输出端分别与所述报警控制器的信号输入端、所述散热装置的控制端信号连接，所述报警控制器的信号输出端与所述报警器的控制端电连。
12.进一步，所述运动单元还包括托盘到位检测机构，所述托盘到位检测机构包括用于推入托盘的托盘推动机构和用于检测托盘是否到位并提示托盘位置是否异常的位置感应器，所述托盘推动机构设置在夹紧架的入口处，并且所述托盘推动机构的运动方向指向所述夹紧架，所述位置感应器设置在所述夹紧架的内侧，所述位置感应器的信号输出端与所述总控制器的第二信号输入端电连，所述位置感应器的控制端、所述托盘推动机构的控制端分别与所述总控制器的相应的信号输出端电连。
13.进一步，所述散热装置为多台散热风机，其中散热装置安装在电源柜的上部，所述散热风机的进风口与导风通道连通，出风口位于通风网板处，实现电源柜从上进风从下出风。
14.进一步，所述人机交互界面包括用于控制充放电电源启停的启动按钮、用于出现异常情况时关闭电源充放电通道的急停按钮、用于指示充放电电源工作状态的状态指示灯以及用于控制电源柜主电源的空开按钮，所述启动按钮、所述急停按钮以及所述状态指示灯分别与所述数据处理器的相应控制端电连，用于实现对充放电电源启停的控制以及状态指示；每个状态指示灯对应一个充放电电源；所述空开按钮串联在电源柜主电源的连接线上，用于实现对总电源的控制。
15.一种利用本发明所述的微电流充放电化成系统构建的生产线，包括ims服务器、pc工作站以及64台微电流充放电化成系统，其中ims服务器、pc工作站通过lan局域网与64台微电流充放电化成系统连接，从而组成一条基本的生产线。该生产线可以对经由tray装载的圆柱型电池，通过移栽机自动或手动供给、取出，实现对电池的化成。
16.具体的，pc工作站为可编程的程序调度中心，而pc工作站为整条生产线的程序核心，通过pc工作站(即程序调度中心)可进行流程编辑；程序调度中心通过化成管与ims服务器电连接，实现，ims服务器通过lan局域网与程序调度中心通讯，程序调度中心通过通讯模块与作为下位机的微电流充放电化成系统连接，从而向64台微电流充放电化成系统发送指令；程序调度中心还设有用户输入端和界面输出端，从而可以与用户端进行通讯。
17.使用时，64台微电流充放电化成系统可以通过一定的控制流程，把1uint里400只电池同时充电或放电，并测定化成过程中的电压、电流及容量等参数达到对电池进行分级分选目的。
18.本发明的有益效果是：最小电流提到0.3-300ma，精度提高到0.05ma；元器件全贴片化；利用曲线拟合和分析，全过程趋势保护电池性能预测，定期生成相应电池机种容量、电压分布，输出相关指标。纯硬件控制安全回路；符合三星小型设备充放电设备制作标准-8s体系；结构上优化设计，提高设备美观度。
附图说明
19.图1是本发明的主视图。
20.图2是本发明的后视图。
21.图3是本发明的流程图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。
25.本发明所述的一种微电流充放电化成系统，包括：
26.充放电单元1，用于对电池充放电，包括电源柜11、充放电电源12、供电电源13、电源控制板14、报警器15和散热装置16，所述充放电电源12、所述电源控制板14、所述报警器15以及所述散热装置16均安装在所述电源柜11的内部，所述充放电电源12的控制端与所述电源控制板14的第一信号传输端电连，所述电源控制板14的第二信号传输端、运动单元2的控制端分别与总控制器3相应的信号传输端电连；所述散热装置16的供电端、所述电源控制板14的供电端以及所述运动单元2的供电端均与所述供电电源13电连；
27.运动单元2，用于夹紧电池，分别设置在充放电单元1两旁，包括运动机构柜21和电池夹装运动机构22，所述运动机构柜21从上到下依次设有多个独立的测试腔；每个所述测试腔内装于一套所述探针板升降机构223；所述电池夹装运动机构22包括运动机构基板221、用于放置电池托盘的电池托盘支撑板222、探针板升降机构223、探针板、用于连接可变条件的充放电电源箱的连接导线束，所述电池托盘支撑板222设置在所述运动机构基板221上，所述运动机构基板是可以上下运动的；所述探针板设置包括上探针板224和下探针板225，上探针板224和下探针板225均匀分布，共16板；针板厚度均匀，保证电池的受力均匀，分版式设计做到了在保证牢固可靠的同时，拆卸更加便捷且易维修；所述上探针板224设置
在所述电池托盘支撑板222上方，所述下探针板225设置在所述电池托盘支撑板222下方，所述下探针板225与所述探针板升降机构223的升降端相连接；所述探针板升降机构223的控制端与所述总控制器3相应的信号传输端电连；所述探针板升降机构223的供电端与所述供电电源电连；所述探针板升降机构223用于升降所述下探针板225，当下探针板225上升至压缩行程，所述下探针板225、所述上探针板224的探针接触面与电池的正负电极紧密接触；
28.以及总控制器，用于控制充放电单元和运动单元工作，包括用于接收检测信号的信号采集器、用于控制运动单元动作的信号控制器、用于处理分析数据的数据转换器以及用于存储分析数据的数据存储器，所述信号采集器的信号输入端与所述信号传输器的信号输出端连接，所述信号采集器的信号输出端与所述数据转换器的信号输入端电连，所述数据转换器的信号输出端与所述数据存储器的信号输入端电连；所述信号控制器的信号输入端与所述数据转换器的信号输出端电连接，所述信号控制器的信号输出端分别与所述电源控制板的第二信号传输端和所述探针板升降机构的控制端电连接。
29.所述电源柜11上设有多个独立的电源充放电通道111、用于进风的导风通道112以及用于出风的通风网板113，所述电源充放电通道111的电源端与所述充放电电源12的电源连接端电连，所述电源充放电通道111的控制端与所述电源控制板14的控制端电连，所述电源充放电通道111的插接端口嵌装在电源柜11的正面，并通过连接导线与所述探针板的传输端电连；所述导风通道112设置在所述电源柜11的背面，所述导风通道112与电源柜11内腔连通，并且所述导风通道112延伸至散热装置16的进风口处；所述通风网板113固装在所述电源柜11正面的出风口表面。
30.所述充放电电源12设置多套，所述充放电电源12的电压分别为 5v、
±
15v、24v，且每套独立工作，一套充放电电源对应一个电源充放电通道，二者通过相应导线电连接。
31.所述电源控制板14包括用于检测电池通过电流的电流检测器、用于检测电池电压的电压检测器、用于处理检测信号的数据处理器、用于传输检测信号的信号传输器、用于控制报警器启闭的报警控制器以及用于控制充放电电源启闭的人机交互界面，所述电流检测器的信号输入端、所述电压检测器的信号输入端分别通过导线与所述电源充放电通道的信号传输端电连，所述电流检测器的信号输出端、所述电压检测器的信号输出端分别与所述数据处理器的信号输入端电连，所述数据处理器的信号输出端与所述信号传输器的信号输入端电连，所述信号传输器的信号输出端与所述总控制器的信号输入端信号连接；所述数据处理器的信号输出端分别与所述报警控制器的信号输入端、所述散热装置的控制端信号连接，所述报警控制器的信号输出端与所述报警器的控制端电连。
32.所述运动单元2还包括托盘到位检测机构23，所述托盘到位检测机构23包括用于推入托盘的托盘推动机构231和用于检测托盘是否到位并提示托盘位置是否异常的位置感应器232，所述托盘推动机构231设置在夹紧架233的入口处，并且所述托盘推动机构232的运动方向指向所述夹紧架，所述位置感应器232设置在所述夹紧架的内侧，所述位置感应器232的信号输出端与所述总控制器3的第二信号输入端电连，所述位置感应器232的控制端、所述托盘推动机构231的控制端分别与所述总控制器3的相应的信号输出端电连。
33.所述探针板升降机构223还包括导向轴组件226，所述导向轴组件设置在所述测试腔中，并且所述导向轴组件的上、下两端分别与所述测试腔的顶部和底部，所述上探针板设置在所述测试腔上部，所述运动机构基板、所述下探针板依次从上到下可滑动地设置在所
述导向轴组件上。
34.所述散热装置16为多台散热风机，其中散热装置16安装在电源柜的上部，所述散热风机的进风口与导风通道连通，出风口位于通风网板处，实现电源柜从上进风从下出风。通过风机的选型以及合理布局，能够将机构内测试电池的温度均匀性控制在
±
1.5℃以内。
35.所述人机交互界面包括用于控制充放电电源启停的启动按钮、用于出现异常情况时关闭电源充放电通道的急停按钮、用于指示充放电电源工作状态的状态指示灯以及用于控制电源柜主电源的空开按钮，所述启动按钮、所述急停按钮以及所述状态指示灯分别与所述数据处理器的相应控制端电连，用于实现对充放电电源启停的控制以及状态指示；每个状态指示灯对应一个充放电电源；所述空开按钮串联在电源柜主电源的连接线上，用于实现对总电源的控制。
36.所述总控制器可以为带pc软件的控制器。
37.一种利用本发明所述的微电流充放电化成系统构建的生产线，包括ims服务器、pc工作站以及64台微电流充放电化成系统，其中ims服务器、pc工作站通过lan局域网与64台微电流充放电化成系统连接，从而组成一条基本的生产线。该生产线可以对经由tray装载的圆柱型电池，通过移栽机自动或手动供给、取出，实现对电池的化成。
38.如图2所示，pc软件为可编程的程序调度中心，它是整条生产线的程序核心，能按照电池型号设置不同流程，流程中的充放电条件包括：恒流充电(ccc)、恒压充电(ccv)、恒流恒压充电(cccv)、休眠(rest)、恒流放电(ccd)；且充放电各步次之间能够实现复制、粘贴、删除等功能，可编辑100个充放电步次；通过限时间、限电压、限电流的方式准确控制每个流程的结束条件；计算化成电池充放电容量及能量参数。同时能够实时绘制每节电池化成过程的动态曲线，包括电压/时间曲线、电流/时间曲线、容量/时间曲线和能量/时间曲线等。程序调度中心通过化成管与ims服务器连接，实现，ims服务器通过lan局域网与程序调度中心通讯，程序调度中心通过通讯模块与作为下位机的微电流充放电化成系统连接，从而向64台微电流充放电化成系统发送指令；程序调度中心还设有用户输入端和界面输出端，从而可以与用户端进行通讯。
39.使用时，64台微电流充放电化成系统可以通过一定的控制流程，把1uint里400只电池同时充电或放电，并测定化成过程中的电压、电流及容量等参数达到对电池进行分级分选目的。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
45.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。