CN107911408A - 一种基于云服务的电池生产设备管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于云服务的电池生产设备管理方法及系统，所述方法包括如下步骤：采集电池生产设备的核心工作单元的数据，对所述核心工作单元的数据进行存储、处理，判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警；通过所述电池生产设备的ID和/或SN码对需要维护或进行预警的所述电池生产设备进行精确定位。通过对核心工作单元的数据的存储、处理，预测电池生产设备当前的工作状态以及即将出现的工作状态，实现精确化的对电池生产设备维护或进行预警，既可以促进安全生产，又可以早期预警，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种基于云服务的电池生产设备管理方法及系统。
背景技术
长久以来，电池厂的生产设备管理相对分散，主要靠设备管理部的成员进行巡视检查，或者由人员值班看守，对于生产设备的实际运行状态只能靠人为的识别，在出现较为明显的故障状态后才能发现，同时如果巡视力度不大的时候，有可能出现较为严重后果时才会发现问题，或许已经造成了很大的经济损失或者社会危害，比如电芯着火引起工厂燃烧等。有的工厂安装了集中监控，但是也是只发现较为明显的表面问题，而无法发现隐藏的故障问题。因此，现有技术中没有一种电池生产设备的管理方法，既可以促进安全生产，又可以早期预警，提高经济效益。
发明内容
本发明为了解决现有技术中缺乏电池生产设备管理方法的问题，提供一种基于云服务的电池生产设备管理方法及系统。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：
一种基于云服务的电池生产设备管理方法，包括如下步骤：采集电池生产设备的核心工作单元的数据，对所述核心工作单元的数据进行存储、处理，判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警；通过所述电池生产设备的ID和/或SN码对需要维护或进行预警的所述电池生产设备进行精确定位。
优选地，所述核心工作单元的数据包括：分容化成实时相关的数据；双向逆变器的相关实时数据。
优选地，所述分容化成实时相关的数据包括：DC/DC单元在充电/放电过程中的实时电压、电流信号；电芯夹具附近的温度信号。
优选地，所述双向逆变器的相关实时数据包括：实时的输入电压、电流，输出电压、电流；电网频率；逆变器内部温度；故障状态。
优选地，对所述双向逆变器的相关实时数据进行处理获取供电网络在每个时段的质量、化成分容设备的耗电量、节能回馈电量、等效减少CO2排放量。
优选地，所述双向逆变器的相关实时数据通过数字信号处理器或者微控制单元器采集。
优选地，所述核心工作单元的数据还包括：环境相关数据；对所述电池生产设备的数据运算处理后的数据。
优选地，对所述核心工作单元的数据进行处理包括：与设定的标准数据进行对比；与存储的数据进行对比。
优选地，还包括采用网络远程对所述电池生产设备管理，所述管理包括自动停止工作进行关机等待技术维护。
本发明还提供一种采用如上任一所述基于云服务的电池生产设备管理方法的系统，包括：带有采集单元的电池生产设备；本地服务器；云计算中心；所述电池生产设备同时与所述本地服务器和所述云计算中心相连接，并实时将所述核心工作单元的数据上传给所述本地服务器和所述云计算中心；所述本地服务器和所述云计算中心接收所述核心工作单元的数据并存储，并根据对所述核心工作单元的数据的处理判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警。
本发明的有益效果为：提供一种基于云服务的电池生产设备管理方法采集对网格化的电池生产设备的核心工作单元的数据，通过对核心工作单元的数据的存储、处理，预测电池生产设备当前的工作状态以及即将出现的工作状态，实现精确化的对电池生产设备维护或进行预警，既可以促进安全生产，又可以早期预警，提高经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例1中一种基于云服务的电池生产设备管理方法示意图。
图2是本发明实施例1中一种基于云服务的电池生产设备管理系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细的介绍，以使更好的理解本发明，但下述实施例并不限制本发明范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构思，附图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例1
锂电池组生产在电芯从生产车间到成品一般还需两个流程，第一个流程是将组装好的电池经过化成设备激活，再经过分容筛选出容量、内阻等参数符合要求的单只合格品。经分容后，将筛选出的单只合格电池经过组装(串并联)，增大电池组电压和容量，经整体测试后，以电池组的方式供用户使用。
本实施例的一种实施例中电池分容化成设备包括输出切换电路及依次连接在一起的上位机、中位机和下位机；中位机分别与并网逆变模块和AC/DC充电器连接，下位机与用于采集电池的电压和电流的采样模块连接；输出切换电路分别与并网逆变模块、输出切换电路和外部被检测的电池连接；输出切换电路包括DC/DC降压充电模块、DC/DC升压充电模块和切换模块，DC/DC降压充电模块分别与AC/DC充电器、切换模块和DC/DC升压充电模块连接；DC/DC升压充电模块分别与并网逆变模块和下位机连接；切换模块与外部被检测的电池连接。所述并网逆变模块为双向逆变器。
如图1所示，一种基于云服务的电池生产设备管理方法包括如下步骤：
(1)采集电池生产设备的核心工作单元的数据，对所述核心工作单元的数据进行存储、处理，判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警；
(2)通过设定的所述电池生产设备的ID和内部存储的所述电池生产设备SN码对需要维护或进行预警的所述电池生产设备进行精确定位。
为了采集核心工作单元的数据就要求化成分容设备的核心工作单元都属于数字化或者信息化，因此，可以很好的将其核心工作单元的相关信息/数据进行采集并上传，相关信息/数据可以是末端DC/DC单元在充电/放电过程中的实时电压、电流信号，电芯夹具附近的温度信号等与电芯分容化成实时相关的数据，这些数据可以反映单颗电芯在该工序的状态。
另外双向逆变器作为化成分容设备的核心供电及转换单元，其是化成分容设备的最重要部分，因此双向逆变器的相关实时数据也需要采集和上传，由于该双向逆变器已经是数字化电源，因此直接数字信号处理器(DSP)或者微控制单元(MCU)等相类似的核心数据处理器将相关数据通过通讯外发至本地的监控单元，相关数据如实时的输入电压、电流，输出电压、电流，电网频率，逆变器内部温度，故障状态等。这些数据除可以反映双向逆变器自身的工作状态外，也可以反映前端输入的电能质量和后端DC/DC部分的工作状态。
另外电池生产设备的监控单元/上位机还可以检测环境相关数据和对该电池生产设备的部分数据进行运算处理后上传。
所有采集的核心工作单元的数据都上传到本地监控单元或本地服务器以及远端的云计算中心或远程服务器，一方面可以将相关数据存储，同时也可以通过设定的一些算法对数据进行实时处理，处理包括：与设定的标准数据进行对比；与存储的数据进行对比。从而可以分析当前电池生产设备进行工序的工作状态，同时又可以根据与存储数据进行对比分析，预测相关数据的趋势。根据外界环境的不同或者设备运行状况的不同，所设定的标准数据会有所不同，比如根据设备老化的程度，调整相应的标准数据，使其既能检测异常状况又符合安全生产的要求。当然，基于多台电池生产设备的数据上传到本地监控单元或本地服务器以及远端的云计算中心或远程服务器，所述的处理既可以根据每台电池生产设备的实时数据和存储数据预测每台电池生产设备的情况；又可以综合考虑多台电池生产设备的平均工作情况评估每台电池生产设备的情况。
在本发明的一种变通实施例中，可以持续存储电池生产设备整个运行周期的的数据，也可以设定一定的周期更新相关的数据；为了提高有预测的准确度，所采集的数据也不仅仅限于本发明所列举的方法，还可以包括其他影响或者反映电池生产设备工作状况的数据。
本发明提供的方法除可以总结单个设备，单个制成的运行状况变化趋势外，还可以根据总体状况对电池生产设备进行维护，更换提醒和预警；根据对数据的归纳预测出该设备在运行中容易发生什么问题或者故障，可以将这种预测反馈给生产设备管理人员，这有效提高了生产的安全性，而且减少了生产设备管理人员的工作量。比如，通过总结多个电池生产设备的运行数据，当出现某一个或某几个数据的趋势走向时，出现了某种故障，或者以较高的几率出现这种故障；本地服务器和云计算中心会将这种数据趋势与出现的故障之间建立相关性，当有设备出现这种数据趋势时，提醒对该设备进行维护或者更换提醒和预警。本发明提供的方法除了可以预测明显故障还可以预测这种只能通过数据获取的不明显故障。所谓的明显故障是指有些数据与故障之间的关系比较明显，可以通过理论以及简单的推理获取，此时可以通过设定标准数据预防此类故障，当数据出现异常时即可获取电池生产设备的异常状况；所谓不明显故障是指多个部件相互影响所反映出的多个参数反应出的趋势才能判定的故障，此时单独判断单个数据或者单个数据的趋势很难得知故障。
在本发明的变通实施例中，可以根据对双向逆变器的的电压电流的采样，总结供电网络在各个时段的质量，化成分容设备的耗电量，节能回馈电量，等效减少CO2排放量等。根据所得的这些数据可以对电池生产设备的管理人员提出建议；也可以采用网络远程管理，当与设备终端无法联系上或者预测到故障比较紧急的时候，可以远程控制电池生产设备根据预定程序进行运行。这种预定程序可以是默认为系统故障，为防止故障扩大化，自动停止工作进行关机等待技术维护。
为了提供更精准的反馈信息，在每个电池生产设备的机柜利用监控或者上位机单位设置一个固定的ID号，将该ID号与地理位置比如楼层的区域进行绑定，另外每个双向逆变器的内部电路都有存储单元，该部分内部存储有本逆变器的SN码；因此，本地服务器或者云计算中心可以根据机柜的ID号和双向逆变器的SN码对数据分析处理后，直接定位到该工厂的特定区域特定设备。与现有技术相比，提高了确定问题的效率，不会像传统的监控那样，即便在接收到报警信息后，还需要人员到一个较大的区域去逐个核查，无法快速定位在准确的端或者点，极易错失快速处理故障和危险的机会窗，导致事故扩大化。
本发明提供的方法通过给设备增加ID与地理位置绑定，或者叫网格化，可以快速对网格化的电池生产设备信息进行采集和分析，然后对数据进行处理，不但可以判断当前设备的工作状态还可以给出将来的预测趋势和预警。
进一步的，本发明提供的方法通过采集电池生产设备的核心工作单元的数据可以为后续的研发和工艺改进提供数据支持和方向。与现有技术相比，既可以解决电池生产设备当下安全生产的问题，又可以为电池生产设备的发展提供方向。
如图2所示，一所述基于云服务的电池生产设备管理方法的系统包括：带有采集单元的电池生产设备；本地服务器；云计算中心；所述电池生产设备同时与所述本地服务器和所述云计算中心相连接，并实时将所述核心工作单元的数据上传给所述本地服务器和所述云计算中心；所述本地服务器和所述云计算中心接收所述核心工作单元的数据并存储，并根据对所述核心工作单元的数据的处理判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警。
本系统中的电池生产设备的每个机柜利用监控或者上位机单位设置一个固定的ID号，并将该ID号与地理位置如楼层的区域进行绑定，另外每个双向逆变器的内部电路都有存储单元，该部分内部存储有本逆变器的SN码；因此，监控中心或者云中心可以根据机柜的ID号，双向逆变器的SN码精准确定设备的位置。当本地服务器和云计算中心根据接收的核心工作单元的数据的处理判断需要对所述电池生产设备维护或进行预警时，可以精确确定电池生产设备的位置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集电池生产设备的核心工作单元的数据，对所述核心工作单元的数据进行存储、处理，判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警；
S2：通过所述电池生产设备的ID和/或SN码对需要维护或进行预警的所述电池生产设备进行精确定位。
2.如权利要求1所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，所述核心工作单元的数据包括：分容化成实时相关的数据；双向逆变器的相关实时数据。
3.如权利要求2所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，所述分容化成实时相关的数据包括：DC/DC单元在充电/放电过程中的实时电压、电流信号；电芯夹具附近的温度信号。
4.如权利要求2所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，所述双向逆变器的相关实时数据包括：实时的输入电压、电流，输出电压、电流；电网频率；逆变器内部温度；故障状态。
5.如权利要求4所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，对所述双向逆变器的相关实时数据进行处理获取供电网络在每个时段的质量、化成分容设备的耗电量、节能回馈电量、等效减少CO2排放量。
6.如权利要求2所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，所述双向逆变器的相关实时数据通过数字信号处理器或者微控制单元器采集。
7.如权利要求1所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，所述核心工作单元的数据还包括：环境相关数据；对所述电池生产设备的数据运算处理后的数据。
8.如权利要求1所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，对所述核心工作单元的数据进行处理包括：与设定的标准数据进行对比；与存储的数据进行对比。
9.如权利要求1所述的基于云服务的电池生产设备管理方法，其特征在于，还包括采用网络远程对所述电池生产设备管理，所述管理包括自动停止工作进行关机等待技术维护。
10.一种采用如权利要求1-9任一所述基于云服务的电池生产设备管理方法的系统，其特征在于，包括：
带有采集单元的电池生产设备；
本地服务器；
云计算中心；
所述电池生产设备同时与所述本地服务器和所述云计算中心相连接，并实时将所述核心工作单元的数据上传给所述本地服务器和所述云计算中心；
所述本地服务器和所述云计算中心接收所述核心工作单元的数据并存储，并根据对所述核心工作单元的数据的处理判断是否需要对所述电池生产设备维护或进行预警。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180413 |