CN104368504B - 一种温度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种温度控制装置，该温度控制装置包括半导体制冷片、第一换热器、第二换热器、水泵、热水箱、冷水箱、阀门等；本发明中利用半导体制冷片一面发热另一面制冷的原理，半导体制冷片的发热面与冷凝面两端分别紧贴一个换热器，发热面换热器与一个热水箱相连通，冷凝面换热器与一个冷水箱相连通，通过热交换器将两个水箱内的水分别进行加热与冷却，从而提供了不同温度的热源与冷源。通过温度传感器实时检测热水箱、冷水箱、搅拌机内的温度，当温度变化时，控制系统能够实时根据热水箱、冷水箱、搅拌机内的温度的变化进行调节，所以本发明温度控制快速，恒温精度优良，相应的需要的能源也就大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度控制装置。
背景技术
目前，锂离子蓄电池(简称锂电池)在涂布过程中通常采用控制环境温度的方法来间接控制涂布机供料装置——低速搅拌桶内的浆料温度，恒温精度差，恒温速度慢，能源损耗大。
发明内容
本发明的目的是提供一种温度控制装置，用以解决采用控制环境温度的方法来控制搅拌桶内的浆料温度，造成的恒温精度差，恒温速度慢，能源损耗大的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括一种温度控制装置，包括半导体制冷片3、第一换热器4、第二换热器5、第二水泵17、第三水泵18、第一阀门1、第一水泵12、第二阀门8、第三阀门2、第四阀门11。
第一换热器4与半导体制冷片3的发热面接触，第二换热器5与半导体制冷片3的冷凝面接触；第一换热器4的出液口通过第二水泵17连接热水箱6的第一进液口，热水箱6的第一出液口连接第一换热器4的进液口；第二换热器5的出液口通过第三水泵18连接冷水箱10的第一进液口，冷水箱10的第一出液口连接第二换热器5的进液口；温度交换设备的出液口连接第一水泵12的进液口，第一水泵12的出液口分为两个支路，一个支路通过第一阀门1连接热水箱6的第二进液口，另一条支路通过第三阀门2连接冷水箱10的第二进液口；热水箱6的第二出液口通过第二阀门8连接温度交换设备的进液口，冷水箱10的第二出液口通过第四阀门11连接温度交换设备的进液口。
热水箱6内设有第一温度传感器7，冷水箱10内设有第二温度传感器9，控制温度设备内设有第三温度传感器14。
阀门均为单向电磁阀。
本发明中利用半导体制冷片一面发热另一面制冷的原理，半导体制冷片的发热面与冷凝面两端分别紧贴两个换热器，发热面换热器与一个热水箱相连通，冷凝面换热器与一个冷水箱相连通，通过热交换器将两个水箱内的水分别进行加热与冷却，从而提供了不同温度的热源与冷源。
另外，本发明在一个装置内同时具有加热和制冷两个功能，较具有单一功能的温度控制装置来说，本发明较现有技术结构更加简单，一个装置即可实现两个功能。
本发明通过温度传感器实时检测热水箱、冷水箱、搅拌机内的温度，当温度变化时，控制系统能够实时根据热水箱、冷水箱、搅拌机内的温度的变化进行调节，所以本发明温度控制快速，恒温精度优良，相应的需要的能源也就大大降低。
附图说明
图1是温度控制装置结构示意图；
图2是冷热水箱温度控制分析图；
图3是搅拌桶内部浆料温度控制分析图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供一种温度控制装置，包括半导体制冷片3、第一换热器4、第二换热器5、第二水泵17、第三水泵18、第一阀门1、第一水泵12、第二阀门8、第三阀门2、第四阀门11。
第一换热器4与半导体制冷片3的发热面接触，第二换热器5与半导体制冷片3的冷凝面接触；第一换热器4的出液口通过第二水泵17连接热水箱6的第一进液口，热水箱6的第一出液口连接第一换热器4的进液口；第二换热器5的出液口通过第三水泵18连接冷水箱10的第一进液口，冷水箱10的第一出液口连接第二换热器5的进液口；温度交换设备的出液口连接第一水泵12的进液口，第一水泵12的出液口分为两个支路，一个支路通过第一阀门1连接热水箱6的第二进液口，另一条支路通过第三阀门2连接冷水箱10的第二进液口；热水箱6的第二出液口通过第二阀门8连接温度交换设备的进液口，冷水箱10的第二出液口通过第四阀门11连接温度交换设备的进液口。
基于以上技术方案，结合附图，给出以下具体实施方式。
本实施方式中，本发明应用于锂离子电池的制造领域，在涂布的同时对涂布机供料装置——低速搅拌桶内的浆料进行恒温控制，保持涂布前浆料粘度等性质的一致性，从而提高涂布极片重量、面密度的一致性，进而提高电池产品质量。该低速搅拌桶为双层搅拌桶13，内层用于搅拌浆料，外层用于流通冷却液。
本发明提供的温度控制装置由控制系统15控制。控制系统15主要由PLC组成，PLC根据输入的信号来做出相应的控制。本实施例中的阀门均为单向电磁阀。
如图1所示，第一换热器4与半导体制冷片3的发热面良好接触，第二换热器5与半导体制冷片3的冷凝面接触；第一换热器4的出液口通过第二水泵17连接热水箱6的进液口，热水箱6的出液口连接第一换热器4的进液口；第二换热器5的出液口通过第三水泵18连接冷水箱10的进液口，冷水箱10的出液口连接第二换热器5的进液口。
图2是冷热水箱温度控制分析图，设备通电后，冷热水箱内温度传感器检测水温，如果实测温度在工艺设定上下限范围之内时，控制系统15控制半导体制冷片3通电且第二水泵17、第三水泵18开始运转，对热水箱6加热，对冷水箱10制冷，当热水箱6水温高于工艺设定上限值或冷水箱10水温低于工艺设定下限值时，半导体制冷片3停止通电，第二水泵17、第三水泵18停止运转。通过此种方式控制冷热水箱温度控制在合理的温度范围内。
双层搅拌桶13的出液口连接第一水泵12的进液口，第一水泵12的出液口分为两个支路，一个支路通过第一阀门1连接热水箱6的另一进液口，另一条支路通过第三阀门2连接冷水箱10的另一进液口；热水箱6的另一出液口通过第二阀门8连接双层搅拌桶13的进液口，冷水箱10的另一出液口通过第四阀门11连接双层搅拌桶13的进液口。
在热水箱6内设有第一温度传感器7，双层搅拌桶13内设有第三温度传感器14，冷水箱10内设有第二温度传感器9。
温度传感器将温度信号实时传输给控制系统15，第一阀门1、第三阀门2、第二阀门8、第四阀门11的信号线与控制系统15相连接。
图3是搅拌桶内部浆料温度控制分析图。第三温度传感器14将温度信号传给PLC进行信号处理，PLC根据实测温度信号与工艺设定温度值进行比较，当浆料温度值高于工艺设定值上限时，PLC控制冷水箱10与双层搅拌桶13进行热交换；当浆料温度值低于工艺设定值下限时，PLC控制热水箱6与双层搅拌桶13进行热交换。
详细地，当双层搅拌桶13需要进行热水加热时，控制系统15控制第一阀门1、第二阀门8同时打开，第三阀门2、第四阀门11始终关闭(防止冷水进入冷水箱10)；当双层搅拌桶13需要进行冷水冷却时，控制系统15控制第三阀门2、第四阀门11同时打开，第一阀门1、第二阀门8始终关闭(防止热水进入热水箱6)；双层搅拌桶13内安装搅拌装置19，第三温度传感器14用于将浆料温度信号传给控制系统15，控制系统15的内控制器将双层搅拌桶13内的温度信号与触摸屏16设定工艺参数进行比较，对电磁阀的开启及水泵转速进行控制，从而达到浆料恒温的目的。
另外，PLC输出一个信号控制变频器输出频率，变频器与变频电机相连接，变频电机与第一水泵12相连接，当实测浆料温度与工艺设定值之间的差值较大时，PLC控制第一水泵12高速运转；此时热交换速度快，当接近工艺设定值时，PLC控制第一水泵12低速运转进行恒温控制，当达到工艺设定值，第一水泵12停止运转，从而热交换停止。通过此种方式可以实现浆料温度高精度控制。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括半导体制冷片(3)、第一换热器(4)、第二换热器(5)、第二水泵(17)、第三水泵(18)、第一阀门(1)、第一水泵(12)、第二阀门(8)、第三阀门(2)、第四阀门(11)；第一换热器(4)与半导体制冷片(3)的发热面接触，第二换热器(5)与半导体制冷片(3)的冷凝面接触；第一换热器(4)的出液口通过第二水泵(17)连接热水箱(6)的第一进液口，热水箱(6)的第一出液口连接第一换热器(4)的进液口；第二换热器(5)的出液口通过第三水泵(18)连接冷水箱(10)的第一进液口，冷水箱(10)的第一出液口连接第二换热器(5)的进液口；温度交换设备的出液口连接所述第一水泵(12)的进液口，第一水泵(12)的出液口分为两个支路，一个支路通过第一阀门(1)连接热水箱(6)的第二进液口，另一条支路通过第三阀门(2)连接冷水箱(10)的第二进液口；所述热水箱(6)的第二出液口通过第二阀门(8)连接温度交换设备的进液口，所述冷水箱(10)的第二出液口通过第四阀门(11)连接温度交换设备的进液口。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述热水箱(6)内设有第一温度传感器(7)，冷水箱(10)内设有第二温度传感器(9)，控制温度设备内设有第三温度传感器(14)。
3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述阀门均为单向电磁阀。
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