CN114471418A - 一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法、系统和介质 - Google Patents
一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法、系统和介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法、系统和介质,所述方法包括:预设反应釜有多节加热室,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;基于反应温度及总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;计算每节加热室的当前温度与对应的额定温度之间的温度差;如有加热室的温度差绝对值大于第一预设阈值,则标记为参考加热室;获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差和剩余节数,并通过动态调整模型计算之后各节加热室的更新额定温度;按照更新额定温度对之后各节加热室的加热功率进行调整。本发明能够实现对釜内温度的精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及反应釜尾气处理技术领域,尤其涉及一种连续式造粒反应釜尾气处理方法、系统和存储介质。
背景技术
锂电池是由锂金属和锂合金作为负极材料并使用非水电解溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常不稳定,因此,加工锂电池的反应釜需要达到非常高的要求。现有的反应釜一般包括回转滚筒、发热器、驱动电机及加热炉体,加热炉体是由上、下两部分组成的,回转滚筒及发热器设置于加热炉体内部。在生成过程中,有发热器供热来促使加热炉体内的温度升高,进而提供锂金属的反应温度。然而,现有的反应釜无法实现对炉内温度进行精确控制,继而难以确保锂金属材料进行充分反应,降低了生产效率,同时过高的炉体温度也会造成安全隐患。
发明内容
为了解决上述至少一个技术问题,本发明提出了一种连续式造粒反应釜尾气处理方法、系统和存储介质,能够实现对反应釜内温度进行精确控制,确保锂电池材料充分反应,提高了生产效率,同时避免安全隐患。
本发明第一方面提出了一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,所述方法包括:
预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
本方案中,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
本方案中,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
本方案中,在预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线之后,所述方法还包括:
获取历史时刻对该锂电池材料的多个历史加热数据,其中每个历史加热数据至少包括历史环境数据,以及在固定加热功率条件下沿着时间轴的真实温度变化曲线;
分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值;
基于当前环境数据进行特征计算,得到第二特征值;
对比第一特征值与第二特征值之间的差异度,并将差异度小于第二预设阈值的历史加热数据存入参考数据库;
基于参考数据库中的每个历史加热数据,并采用动态调整模型进行预测得到预测温度变化曲线;
将每个历史加热数据的真实温度变化曲线与预测温度变化曲线进行对比,并计算出相同时刻每个预测温度与真实温度之间的差值;
针对参考数据库中的多个历史加热数据,基于相同预测温度对应的多个差值进行平均化计算,得到该预测温度的修正值;
基于预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线,并结合各个预测温度对应的修正值进行修正,得到修正后的温度变化曲线。
本方案中,分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值,具体包括:
预设环境数据包括多种环境因素,基于每个历史加热数据,分析获取各个环境因素对锂电池材料的温度变化曲线的影响权重;
基于每个历史加热数据,获取各个环境因素的数值,并将各个环境因素的数值分别乘以对应的影响权重,得到权重值;
基于每个历史加热数据,将各个环境因素的权重值进行累加,得到第一特征值。
本方案中,在通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度之后,所述方法还包括:
预设有多个反应釜,每个反应釜具有相同节数的加热室,分别同步采集获取每个反应釜的每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将第一反应釜的第一节加热室对应的当前温度与第二反应釜的第二节加热室对应的当前温度作差计算,得到第一差值;
判断第一差值绝对值是否大于第三预设阈值,如果是,则标记第一反应釜的第一节加热室为疑似异常一次;
将多个反应釜的相同节加热室对应的当前温度进行两两作差计算,统计每个反应釜每节加热室被标记为疑似异常的总次数;
判断每个反应釜每节加热室的总次数是否有大于第四预设阈值,如果是,则判定对应反应釜的对应加热室为异常,并进行报警指示。
本发明第二方面还提出一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统,包括存储器和处理器,所述存储器中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
本方案中,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
本方案中,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被处理器执行时,实现如上述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法的步骤。
本发明提出的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法、系统和计算机可读存储介质,能够实现对反应釜内温度进行精确控制,确保锂电池材料充分反应,提高了生产效率,同时避免安全隐患。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了本发明一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法的流程图;
图2示出了本发明一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统的框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法的流程图。
如图1所示,本发明第一方面提出一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,所述方法包括:
S102,预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
S104,基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
S106,通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
S108,将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
S110,判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
S112,获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
S114,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
需要说明的是,本发明的锂电池材料由多个连通的加热室依次进行加热,具体的,锂电池材料先是通过第一节加热室,由第一节加热室的加热装置进行供热,来提高锂电池材料的温度,然后锂电池材料随着第一节加热室回转流出,并进入第二节加热室进行进阶加热,依次方式,锂电池材料通过多节加热室加热后,即可达到反应温度。本发明的反应温度可以为具体区间范围,如500度~1000度。但不限于此。
本发明通过实时监测各节加热室流出的锂电池材料的当前温度,并将其与事先制定的额定温度进行计算温度差,然后基于温度差来确定是否需要对后面的加热室的额定温度进行更新,进而确定是否需要对后面各节加热室的加热功率进行调整。因此,本发明能够实现对锂电池材料实时温度的精确控制,有效确保锂电池材料充分反应,提高了生产效率。同时进一步避免了过高温度造成的安全隐患。
根据本发明的具体实施例,基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度,具体包括:
获取锂电池材料的初始温度、加热室的总节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将所有加热室的长度进行累加计算得到总长度,并将总长度除以流速得到总时长;
将总时长乘以流量计算得到总质量;
将反应温度减去初始温度得到整体升高温度值,将整体升高温度值乘以总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一整体升高热量;
预设每个加热室采用一固定加热功率进行加热,将所述固定加热功率乘以总时长,再乘以热量转化率等于第二整体升高热量,根据热量守恒原理,则第一整体升高热量等于第二整体升高热量,计算得出固定加热功率;
将固定加热功率、初始温度、反应温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入预测模型中,预测出锂电池材料从初始温度到反应温度随着时间的整体温度变化曲线;
将温度变化曲线中的初始温度与反应温度之间的时间段按照总节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于整体温度变化曲线的温度值作为对应加热室的额定温度。
可以理解,在判断出温度差超出第一预设阈值后,需要对后续加热室的额定温度进行更新,本发明为了平缓对后续加热室的更新过程,则将前述的温度差由后续的所有加热室平均吸收,继而需要对后续每个加热室的额定温度进行更新,从而避免对局部加热室进行过多温度调整,造成不安全因素的发生,进一步确保安全生产。
根据本发明的实施例,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
需要说明的是,每节加热室由各自的加热装置进行加热,通常通过调整加热转置的加热功率来实现对加热室温度的调整控制,例如,通过增大加热装置的加热功率来提升加热室的温度。本发明基于比热容公式以及热量守恒原理计算出需要调整的加热功率大小,然后根据计算出的调整功率大小进行调整加热动作,进而实现对加热室内温度的控制。
根据本发明的实施例,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
根据本发明的具体实施例,计算得出额定加热功率,具体包括:
本发明首先根据热量守恒原理计算出理想额定加热功率的大小,然后根据不同材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据,并通过动态调整模型预测得到沿着时间轴的温度变化曲线,进而根据温度变化曲线以及剩余节数确定出剩余每节加热室对应的更新额定温度。
可以理解,不同材料在额定加热功率的情况下,其温度变化曲线不同,通常在初期时刻温度升高较快,后期时刻,温度升高较慢。
优选的,当前环境数据至少包括压强、外界温度、湿度。但不限于此。
根据本发明的实施例,在预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线之后,所述方法还包括:
获取历史时刻对该锂电池材料的多个历史加热数据,其中每个历史加热数据至少包括历史环境数据,以及在固定加热功率条件下沿着时间轴的真实温度变化曲线;
分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值;
基于当前环境数据进行特征计算,得到第二特征值;
对比第一特征值与第二特征值之间的差异度,并将差异度小于第二预设阈值的历史加热数据存入参考数据库;
基于参考数据库中的每个历史加热数据,并采用动态调整模型进行预测得到预测温度变化曲线;
将每个历史加热数据的真实温度变化曲线与预测温度变化曲线进行对比,并计算出相同时刻每个预测温度与真实温度之间的差值;
针对参考数据库中的多个历史加热数据,基于相同预测温度对应的多个差值进行平均化计算,得到该预测温度的修正值;
基于预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线,并结合各个预测温度对应的修正值进行修正,得到修正后的温度变化曲线。
需要说明的是,上述动态调整模型是基于深度学习算法进行预测,首先需要通过大量的样本数据对动态调整模型进行训练,从而得到优化后的动态调整模型。可以理解,温度变化曲线的影响因素包括材料、加热功率、起始温度以及环境温度,本发明首先获取这些影响因素,然后分析出这些影响因素与温度变化曲线之间的对应关系,基于这种对应关系构建动态调整模型。然而由于动态调整模型是基于显性因素进行预测得到的,部分隐形因素则未被介入。本发明通过收集历史时刻的加热数据,并计算出不同预测温度下的修正值,然后基于修正值对预测得到的温度变化曲线进行修正,有效提高了温度变化曲线的准确度,进一步提升了对反应釜的釜内温度的精确控制。
可以理解,历史时刻对该锂电池材料的多个历史加热数据均是采用对应传感器实时采集获取的,例如真实温度变化曲线,则是由温度传感器按照预设时间周期进行频繁检测出多个单点温度值,然后基于多个单点温度值作出真实温度变化曲线。
根据本发明的实施例,分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值,具体包括:
预设环境数据包括多种环境因素,基于每个历史加热数据,分析获取各个环境因素对锂电池材料的温度变化曲线的影响权重;
基于每个历史加热数据,获取各个环境因素的数值,并将各个环境因素的数值分别乘以对应的影响权重,得到权重值;
基于每个历史加热数据,将各个环境因素的权重值进行累加,得到第一特征值。
优选的,环境因素可以为压强、外界温度或湿度。但不限于此。
根据本发明的具体实施例,基于当前环境数据进行特征计算,得到第二特征值,具体包括:
分析获取当前环境数据中的各个环境因素对锂电池材料的温度变化曲线的影响权重;
获取当前环境数据中的各个环境因素的数值,并将各个环境因素的数值分别乘以对应的影响权重,得到权重值;
将当前环境数据中的各个环境因素的权重值进行累加,得到第二特征值。
可以理解,由于不同环境因素对温度变化曲线的影响权重不同,例如外界压强比外界温度对温度变化曲线的影响程度较大,相应的,外界压强的影响权重相对较大,而外界温度的影响权重相对较小。本发明通过分析各种影响因素的影响权重,实现对环境数据的特征值进行降维处理,进而能够计算出更加准确的特征值,便于后续第一特征值与第二特征值之间的比较。
根据本发明的实施例,在通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度之后,所述方法还包括:
预设有多个反应釜,每个反应釜具有相同节数的加热室,分别同步采集获取每个反应釜的每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将第一反应釜的第一节加热室对应的当前温度与第二反应釜的第二节加热室对应的当前温度作差计算,得到第一差值;
判断第一差值绝对值是否大于第三预设阈值,如果是,则标记第一反应釜的第一节加热室为疑似异常一次;
将多个反应釜的相同节加热室对应的当前温度进行两两作差计算,统计每个反应釜每节加热室被标记为疑似异常的总次数;
判断每个反应釜每节加热室的总次数是否有大于第四预设阈值,如果是,则判定对应反应釜的对应加热室为异常,并进行报警指示。
可以理解,在生产车间,为了提高生产效率,通常会设置多个反应釜,且多个反应釜基于相同锂电池材料进行同步作业。由于多个反应釜同处于相同的工作环境,正常情况下,则多个反应釜相同节的加热室流出的锂电池材料的当前温度相差不大。本发明通过将多个反应釜的相同节的加热室流出的锂电池材料的当前温度进行作差比对分析,从而找出异常的加热室,并进行报警指示,以便于工作人员进行及时检查维修,进一步降低了安全风险。
图2示出了本发明一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统的框图。
如图2所示,本发明第二方面还提出一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统2,包括存储器21和处理器22,所述存储器中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
根据本发明的实施例,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
根据本发明的实施例,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被处理器执行时,实现如上述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法的步骤。
本发明提出的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法、系统和计算机可读存储介质,能够实现对反应釜内温度进行精确控制,确保锂电池材料充分反应,提高了生产效率,同时避免安全隐患。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,所述方法包括:
预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
3.根据权利要求1所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
4.根据权利要求3所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,在预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线之后,所述方法还包括:
获取历史时刻对该锂电池材料的多个历史加热数据,其中每个历史加热数据至少包括历史环境数据,以及在固定加热功率条件下沿着时间轴的真实温度变化曲线;
分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值;
基于当前环境数据进行特征计算,得到第二特征值;
对比第一特征值与第二特征值之间的差异度,并将差异度小于第二预设阈值的历史加热数据存入参考数据库;
基于参考数据库中的每个历史加热数据,并采用动态调整模型进行预测得到预测温度变化曲线;
将每个历史加热数据的真实温度变化曲线与预测温度变化曲线进行对比,并计算出相同时刻每个预测温度与真实温度之间的差值;
针对参考数据库中的多个历史加热数据,基于相同预测温度对应的多个差值进行平均化计算,得到该预测温度的修正值;
基于预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线,并结合各个预测温度对应的修正值进行修正,得到修正后的温度变化曲线。
5.根据权利要求4所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,分别基于每个历史加热数据中的历史环境数据进行特征计算,得到第一特征值,具体包括:
预设环境数据包括多种环境因素,基于每个历史加热数据,分析获取各个环境因素对锂电池材料的温度变化曲线的影响权重;
基于每个历史加热数据,获取各个环境因素的数值,并将各个环境因素的数值分别乘以对应的影响权重,得到权重值;
基于每个历史加热数据,将各个环境因素的权重值进行累加,得到第一特征值。
6.根据权利要求1所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法,其特征在于,在通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度之后,所述方法还包括:
预设有多个反应釜,每个反应釜具有相同节数的加热室,分别同步采集获取每个反应釜的每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将第一反应釜的第一节加热室对应的当前温度与第二反应釜的第二节加热室对应的当前温度作差计算,得到第一差值;
判断第一差值绝对值是否大于第三预设阈值,如果是,则标记第一反应釜的第一节加热室为疑似异常一次;
将多个反应釜的相同节加热室对应的当前温度进行两两作差计算,统计每个反应釜每节加热室被标记为疑似异常的总次数;
判断每个反应釜每节加热室的总次数是否有大于第四预设阈值,如果是,则判定对应反应釜的对应加热室为异常,并进行报警指示。
7.一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
预设反应釜有多节相互连通的加热室,且每个加热室分别用于对锂电池材料进行加热处理,获取锂电池材料的反应温度以及加热室的总节数;
基于反应温度以及加热室的总节数制定出通过每节加热室流出的锂电池材料的额定温度;
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的锂电池材料的当前温度;
将每节加热室流出的锂电池材料的当前温度与对应的额定温度进行作差计算,得到温度差;
判断每节加热室的温度差的绝对值是否有大于第一预设阈值;如果是,则标记对应的加热室为参考加热室;
获取当前环境数据,基于参考加热室的温度差,该参考加热室之后的剩余节数,并通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度;
按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整。
8.根据权利要求7所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统,其特征在于,按照更新额定温度对该参考加热室之后的各节加热室的加热功率进行调整,具体包括:
9.根据权利要求7所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制系统,其特征在于,通过动态调整模型计算该参考加热室之后的各节加热室的更新额定温度,具体包括:
获取参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数,单个加热室的长度、锂电池材料的流速以及流量;
将该参考加热室之后所有剩余加热室的长度进行累加计算得到剩余总长度,并将剩余总长度除以流速得到剩余时长;
将剩余时长乘以流量计算得到剩余总质量;
将反应温度减去参考加热室流出的锂电池材料的当前温度得到剩余升高温度值,将剩余升高温度值乘以剩余总质量,再乘以锂电池材料的比热容,得到第一升高热量;
预设剩余加热室采用一额定加热功率进行加热,将所述额定加热功率乘以剩余时长,再乘以热量转化率等于第二升高热量,根据热量守恒原理,则第一升高热量等于第二升高热量,计算得出额定加热功率;
将额定加热功率、参考加热室流出的锂电池材料的当前温度、锂电池材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中,预测出锂电池材料从参考加热室流出的锂电池材料的当前温度到反应温度随着时间的温度变化曲线;
将温度变化曲线中的当前温度与反应温度之间的时间段按照剩余节数进行均分并作出垂直于时间轴的多个均分线;
将多个均分线相交于温度变化曲线的温度值作为对应加热室的更新额定温度。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中包括一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序,所述连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法程序被处理器执行时,实现如权利要求1至6中任一项所述的一种连续式造粒反应釜的釜内温度控制方法的步骤。
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