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单体动力电池性能检测系统开发

刘静茹  
【摘要】:随着节能减排的提升以及相关行业技术的进步,锂电行业具备广阔的发展前景。电池生产线中,需要对表征电池性能的参数进行精确测量,由于锂电池产线生产规模大,工序复杂,工艺数据在工序间的流转量大,要求检测系统应具备强大的数据处理能力和管理能力。本文开发了一套具有在线批量数据处理能力的单体动力电池检测系统,主要进行了下位机控制系统设计、上位机界面设计以及分选方法的研究。下位机采用三菱q13udeh作为主要的控制器,通过TCP/IP协议来实现与上位机的交互,通过串口与扫码枪通讯,通过I/O口接收光电传感器信号,通过网口与触摸屏进行交互来获取产线实况,驱动气缸,电机等执行器,进行操作指令驱动和协调相应执行器的执行;在确定单体动力电池性能检测系统的总体设计方案的前提下,进而根据需求对上位机进行大体设计、各模块功能以及界面设计;根据电池分选方法精度不高的研究现状,提出了一种将多参数分选和模糊C-均值聚类结合的方法以实现对单体电池的等级分类。设计了循环寿命试验进行对比验证,分别进行了随机成组、OCV和内阻分选成组、多参数分选和模糊C-均值聚类结合成组实验。实验结果显示:在经历第500次循环后,经多参数分选和模糊C-均值聚类结合成组后,电池组依然能保持90%以上的健康度;经过OCV和内阻分选后的电池组,SOH指标低于90%;而随机成组的方式组合在一起的电池组,大概经历400次循环后,SOH指标就降到80%,证明本论文所采用的分类方法,使电池组的循环寿命得到提高,进而证明电池的一致性得到提高。


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