一种带回流装置的高效全自动电池配组系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种带回流装置的高效全自动电池配组系统，属于电池检测、分 选、配组优化技术领域。
【背景技术】
[0002] 动力电池通常需要成组使用，由于生产工艺水平的限制，即使是同批次的产品，单 节电池之间也会存在一些性能上的差异，在成组使用过程中经常会发现其中有一节电池性 能落后，而使整组电池性能（如容量）明显下降，而且该种现象会随着使用次数（时间）的 增多而越来越明显，不能满足续行里程要求，从而使整组电池报废或更换。该种现象称为性 能不一致造成的性能（容量）衰减现象。该种现象会加大用户的使用成本；造成电池制造 厂家的高退货率，也会使整个生产厂家的产品形象受到影响；因此其对整个电动车产业的 健康稳定发展有着重大影响。相反，一组电池中每节电池间的一致性较好，则会使该个电池 组的使用寿命明显提高。因此越来越多的整车生产厂家和电池制造厂家均认识到电池检测 配组的重要性和必要性。先后都将电池检测配组作为至关重要的质量控制步骤。动力电池 要求检测配组供应已成为电动自行车用电池或其他动力电池的特点。目前通常的电池检测 配组方法是在电池制造好后，先检测电池的电压、电阻、容量等性能参数或性能曲线，然后 根据其中的某些或某个性能参数或性能曲线，进行计算、比较和分析、通过分组和筛选把性 能接近（在某一个误差范围内）的若干节电池配为一组，使电池组具有良好的一致性。
[0003] 如当前电动自行车用电池的检测配组方法是；先把所要进行检测配组的电池先充 电至饱和，然后在同一路电池中进行串联（如18节或16节）恒流放电，当放电接近末期 (一般为单节电池平均电压等于10. 8伏特）时，用设备同时自动测量记录或人工依次测量 记录每节电池的电压，最后把电压值偏差在一定范围内的进行配组，该种方式一直在被电 池生产企业和电池使用单位沿用，存在过程复杂耗时、无法实现流水线检测配组、配组效率 及配组质量不高等缺点。
[0004] 为此设计出一种带回流装置的高效全自动电池配组系统，该系统采用动态配组方 法，总是能根据当前的状态进行实时配组选择，提高了配组的质量；同时采用电池回流方法 实现电池的多次配组选择，提高了配组成功率，此外采用多目标优化的数学模型，通过设置 不同的出口传送带配一组电池所需的电池数量、优先级及不同性能参数及其权重系数等， 可实现不同数量要求的、多个性能参数约束的、多目标优化的电池配组，提高该电池配组流 水线的柔性和灵活性，因此其应用前景非常广泛。 【实用新型内容】
[0005] 为解决现有配组方法配组效率低，质量不高等问题，本实用新型提供了一种基于 动态优化的回流式全自动电池配组方法及系统，采用了W下技术方案：
[0006] -种基于动态优化的回流式全自动电池配组系统，包括电池性能检测装置，输送 装置及主控机；
[0007] 所述输送装置包括输入传送带、环形传送带、输出传送带、挡板、推入气缸、推出气 缸、出口气缸、传感器、出口传送带；所述输入传送带与环形传送带的一边相互平行并连接， 环形传送带与输出传送带相互垂直并连接，输出传送带与出口传送带相互垂直并连接；所 述输入传送带末端设置挡板、推入气缸和光电口；所述环形传送带与输出传送带相连接的 地方设置推出气缸和光电口，推出气缸旁边设置传感器；所述推出气缸和推入气缸之间的 距离为环形传送带上两相邻电池间的间距；所述输出传送带与出口传送带相连接的地方设 置出口气缸和光电口。
[000引所述电池性能检测装置安装在输入传送带上；
[0009] 进一步的，基于所述系统的电池配组优化方法包括W下步骤：
[0010] (1)电池输入与配组优化计算；当输入气缸对应的环形传送带上的电池空缺时， 输入气缸把经过性能检测的电池推入到环形传送带上；同时主控机使用电池配组优化数学 模型根据最新的系统状态重新进行配组优化计算，刷新环形传送带上的所有电池的配组标 记。
[0011] (2)电池推出；当有电池到达推出气缸时，如果电池是不合格的、或在环形传送带 上运行圈数已达到上限值的或已被分配标记有第1至第m-2个出口传送带编号的，那么推 出气缸工作把该电池推入到输出传送带上；否则，刷新该电池在环形传送带上的运行圈数。 [001引 做电池配组输出；当电池进入到输出传送带后，电池经过出口气缸时，主控机会 根据其是不合格的、或是在环形传送带上运行圈数已达到上限值、或是已被分配标记有第1 至第m-2个出口传送带编号的等不同情况，控制出口气缸工作把电池推入到相应的出口传 送带上，当第1至第m-2个出口传送带中电池的数量到达配组数量要求时把电池配组清空。
[0013] 所述电池配组优化数学模型如下：
[0014] (1)参数与决策变量：
[0015] i;环形传送带上的电池的编号，从推入气缸对应的电池位置开始沿顺时针方向依 次为；1，…，n;
[001引 j;出口传送带的编号，1，…，m;根据需要把出口传送带中最后两个分别设置为电 池在环形传送带上运行圈数已达到上限值（如20圈）后仍没有配组成功的电池出口通道 和不合格电池出口通道；
[0017]k;电池性能参数编号，1，…，1 ;
[001引 Qj;已进入第j个出口传送带的等待配组的电池数量，j= 1，…，m-2 ;
[001引 Oj;第j个出口传送带一组电池所需的电池数量，j= 1，…，m-2 (通常
【主权项】
1. 一种带回流装置的高效全自动电池配组系统，其特征在于：包括电池性能检测装置 (3)，输送装置及主控机； 所述输送装置包括输入传送带（2)、环形传送带（7)、输出传送带（8)、挡板（4)、推入气 缸（5)、推出气缸（6)、出口气缸（9)、传感器（10)、出口传送带（11);所述输入传送带⑵与 环形传送带（7)的一边相互平行并连接，环形传送带（7)与输出传送带（8)相互垂直并连 接，输出传送带（8)与出口传送带（11)相互垂直并连接；所述输入传送带（2)末端设置挡 板（4)、推入气缸（5)和光电门；所述环形传送带（7)与输出传送带⑶相连接的地方设置 推出气缸（6)和光电门，推出气缸（6)旁边设置传感器（10);所述推出气缸（6)和推入气 缸（5)之间的距离为环形传送带（7)上相邻两节电池间的间距；所述输出传送带（8)与出 口传送带（11)相连接的地方设置出口气缸（9)和光电门； 所述电池性能检测装置（3)安装在输入传送带（2)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带回流装置的高效全自动电池配组系统，其特征在于：包括电池性能检测装置，输送装置及主控机；所述输送装置中的输入传送带与环形传送带的一边相互平行并连接，环形传送带与输出传送带相互垂直并连接，输出传送带与出口传送带相互垂直并连接；所述输入传送带末端设置挡板、推入气缸和光电门；所述环形传送带与输出传送带相连接的地方设置推出气缸和光电门，推出气缸旁边设置传感器；所述推出气缸和推入气缸之间的距离为环形传送带上相邻两节电池间的间距。该系统能根据当前的状态进行实时配组选择，提高了配组的质量和配组成功率。
【IPC分类】H01M10-42, G01R31-36
【公开号】CN204613368
【申请号】CN201520292826
【发明人】毛佩琦, 谢毅, 傅含笑, 贺田塔
【申请人】浙江工商大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月7日