CN114632488B - 一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统 - Google Patents

一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统，所述方法包括：建立温度控制模块库；获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。本发明实现对连续式造粒反应釜的自动化温度控制，有利于规模化锂电池造粒生产。

Description

一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统。
背景技术
加工锂电池的连续式造粒反应釜需要达到非常高的要求，尤其是对釜内温度更需要严格控制。现有的连续式造粒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，由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。然而在不同的情况下，连续式造粒反应釜的温度控制方式不同，传统的方式是由操作人员给根据自己的经验进行人工控制温度，其人为影响因素较大，操作相对困难，同时不利于规模化生产。
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模块式温度控制方法及系统，能够实现对连续式造粒反应釜的自动化温度控制，并通过模块式温度控制机制能够大大降低了连续式造粒反应釜的温度控制难度，实现了规模化锂电池造粒生产。
本发明第一方面提出了一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法，所述方法包括：
建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。
本方案中，建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块。
本方案中，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
本方案中，根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从而待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
本方案中，在由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制之后，所述方法还包括：
预设连续式造粒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造粒材料进行加热处理，基于温度控制模块制定出通过每节加热室流出的造粒材料的额定温度；
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的造粒材料的当前温度；
将每节加热室流出的造粒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四预设阈值；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，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造粒材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数，单个加热室的长度、造粒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造粒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，再乘以造粒材料的比热容，得到第一变化热量；
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变化热量，根据热量守恒原理，则第一变化热量等于第二变化热量，计算得出额定加热功率；
将额定加热功率、参考加热室流出的造粒材料的当前温度、造粒材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中，预测出造粒材料从参考加热室流出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。
本发明第二方面还提出一种连续式造粒反应釜模块式温度控制系统，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模块式温度控制方法程序，所述连续式造粒反应釜模块式温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。
本方案中，建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块。
本方案中，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
本方案中，根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从而待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
本发明提出的一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法及系统，能够实现对连续式造粒反应釜的自动化温度控制，并通过模块式温度控制机制能够大大降低了连续式造粒反应釜的温度控制难度，实现了规模化锂电池造粒生产。
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模块式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模块式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模块式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模块式温度控制方法，所述方法包括：
S102，建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
S104，获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
S106，构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
S108，根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
S110，由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。
本发明的模块式温度控制方法能够基于不同的造粒场景选定出适配的目标温度控制模块，并由温度控制器基于目标温度控制模块执行温度控制过程。本发明由温度控制模块替代传统人工温度控制方式，大大降低了连续式造粒反应釜的温度控制难度，规范了温度控制机制，有利于实现规模化锂电池造粒生产。
可以理解，上述温度控制模块实际是温度控制程序，初始状态，温度控制器并没有安装温度控制程序，在需要进行造粒反应时，则首先根据上述方式选定出目标温度控制模块，然后将目标温度控制模块安装至温度控制器，由温度控制器按照对应的目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。
根据本发明的实施例，建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块。
可以理解，本发明在建立温度控制模块库时，则结合大量的历史造粒数据提炼出部分具有代表性的温度控制模块。具体的，按照密度的聚类算法对大量的历史造粒数据进行聚类分析，从而得到多个聚类组，然后将聚类组中偏差相对较大的历史造粒数据剔除，并对剩余相近的历史造粒数据进行平均化计算，从而得到对应聚类组的代表温度控制数据，最后按照代表温度控制数据进行程序编码即可得到对应的温度控制模块。
根据本发明的实施例，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
需要说明的是，本发明通过引入材质与反应环境的影响权重，并计算出各个温度控制模块的综合匹配度，进一步根据第三预设阈值进行判定对应的温度控制模块是否符合要求，从而将拥有较多温度控制模块的温度控制模块库收缩到具有更加适配的且少量温度控制模块的待选模块库，进一步便于后续进行目标温度控制模块的选取。
根据本发明的实施例，根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从而待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
优选的，上述多个维度表征数据至少包括造粒反应率、反应速度、尾气排放量，但不限于此。可以理解，在相同维度表征数据进行优势比对时，反应率越高，则越具有优势；尾气排放量越少，则越具有优势。
根据本发明的具体实施例，基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，具体包括：
累计各个维度表征数据对评选的影响程度之和，并将每个维度表征数据的影响程度除以影响程度之和，得到对应维度表征数据的综合得分权重。
本发明将待选模块库中多个温度控制模块，基于模拟结果进行相互对比，从而从待选模块库中选定最佳的温度控制模块。整个选定过程，并未引入外界的评价算法，而是依靠内部优势比对方式进行自选，从而便于从待选模块库中选定最适合的温度控制模块。
根据本发明的实施例，在由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制之后，所述方法还包括：
预设连续式造粒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造粒材料进行加热处理，基于温度控制模块制定出通过每节加热室流出的造粒材料的额定温度；
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的造粒材料的当前温度；
将每节加热室流出的造粒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四预设阈值；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。
可以理解，在采用目标温度控制模块进行执行温度控制时，可能会收到内部或外部的干扰，从而导致部分加热室的额定温度与实际温度不符，为了避免造粒反应不充分，本发明对后续的加热室进行动态调整，并确保在对应的加热室内达到反应温度，能够实现对造粒材料实时温度的精确控制，有效确保造粒材料充分反应。
需要说明的是，造粒材料通过多节加热室加热后，即可达到反应温度。该反应温度可以为具体区间范围，如600度~900度。
根据本发明的具体实施例，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：
获取第n+1节加热室的更新额定温度
Figure 383154DEST_PATH_IMAGE001
，第n节加热室流出的造粒材料的当前温度为
Figure 933084DEST_PATH_IMAGE002
，造粒材料的流速为
Figure 673507DEST_PATH_IMAGE003
，造粒材料的流量
Figure 701506DEST_PATH_IMAGE004
为以及单个加热室的长度为
Figure 148668DEST_PATH_IMAGE005
；
根据比热容公式计算出从
Figure 541603DEST_PATH_IMAGE002
到
Figure 707005DEST_PATH_IMAGE001
增加热量
Figure 617323DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 122254DEST_PATH_IMAGE007
为造粒材料的比热容，
Figure 748407DEST_PATH_IMAGE008
为单个加热室的造粒材料的总质量，且
Figure 463423DEST_PATH_IMAGE009
；
预设第n+1节加热室的原始加热功率为
Figure 98803DEST_PATH_IMAGE010
，加热转化率为
Figure 192661DEST_PATH_IMAGE011
，则调整后的功率为
Figure 255295DEST_PATH_IMAGE012
，单位质量的造粒材料经过第n+1节加热室的时长为
Figure 441295DEST_PATH_IMAGE013
，则根据热量守恒原理得出公式
Figure 614787DEST_PATH_IMAGE014
；
将上述式
Figure 891048DEST_PATH_IMAGE006
和式
Figure 62266DEST_PATH_IMAGE009
代入
Figure 423977DEST_PATH_IMAGE014
，计算出
Figure 463477DEST_PATH_IMAGE015
；
将计算得到
Figure 594244DEST_PATH_IMAGE012
减去原始加热功率
Figure 201943DEST_PATH_IMAGE010
，即得到需要调整的功率大小。
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造粒材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数，单个加热室的长度、造粒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造粒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，再乘以造粒材料的比热容，得到第一变化热量；
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变化热量，根据热量守恒原理，则第一变化热量等于第二变化热量，计算得出额定加热功率；
将额定加热功率、参考加热室流出的造粒材料的当前温度、造粒材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中，预测出造粒材料从参考加热室流出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：
预设剩余总质量
Figure 864000DEST_PATH_IMAGE016
，当前温度为
Figure 379295DEST_PATH_IMAGE017
，反应温度为
Figure 567831DEST_PATH_IMAGE018
，热量转化率为
Figure 143169DEST_PATH_IMAGE019
，比热容为
Figure 541789DEST_PATH_IMAGE020
，流量为
Figure 860775DEST_PATH_IMAGE021
，流速为
Figure 903817DEST_PATH_IMAGE022
，剩余节数
Figure 650056DEST_PATH_IMAGE023
，单节加热室的长度为
Figure 942497DEST_PATH_IMAGE024
，则额定加热功率
Figure 376759DEST_PATH_IMAGE025
。
根据本发明的具体实施例，在预测出造粒材料从参考加热室流出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：
获取历史时刻对该造粒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特征差值，并将特征差值小于第五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；
基于预测出造粒材料从参考加热室流出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。
图2示出了本发明一种连续式造粒反应釜模块式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模块式温度控制系统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模块式温度控制方法程序，所述连续式造粒反应釜模块式温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制。
根据本发明的实施例，建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块。
根据本发明的实施例，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
根据本发明的实施例，根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从而待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
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模块式温度控制方法程序，所述连续式造粒反应釜模块式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模块式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模块式温度控制方法及系统，能够实现对连续式造粒反应釜的自动化温度控制，并通过模块式温度控制机制能够大大降低了连续式造粒反应釜的温度控制难度，实现了规模化锂电池造粒生产。
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 (6)

1.一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制；
建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一与其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法，其特征在于，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
3.根据权利要求1所述的一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法，其特征在于，在由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制之后，所述方法还包括：
预设连续式造粒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造粒材料进行加热处理，基于温度控制模块制定出通过每节加热室流出的造粒材料的额定温度；
通过温度采集器实时采集获取每节加热室流出的造粒材料的当前温度；
将每节加热室流出的造粒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四预设阈值；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。
4.根据权利要求3所述的一种连续式造粒反应釜模块式温度控制方法，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造粒材料的当前温度、该参考加热室之后的剩余节数，单个加热室的长度、造粒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造粒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，再乘以造粒材料的比热容，得到第一变化热量；
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变化热量，根据热量守恒原理，则第一变化热量等于第二变化热量，计算得出额定加热功率；
将额定加热功率、参考加热室流出的造粒材料的当前温度、造粒材料特性以及当前环境数据分别置入动态调整模型中，预测出造粒材料从参考加热室流出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。
5.一种连续式造粒反应釜模块式温度控制系统，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模块式温度控制方法程序，所述连续式造粒反应釜模块式温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
建立温度控制模块库，且所述温度控制模块库包括多个温度控制模块；
获取需要造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求，并基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，并置入待选模块库；
构建温度控制模型，并由所述温度控制模型分别依据待选模块库中的每个温度控制模块模拟造粒反应，得到基于每个温度控制模块的模拟结果；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块；
由温度控制器按照目标温度控制模块来执行对连续式造粒反应釜的温度控制；
建立温度控制模块库，具体包括：
获取多个历史造粒数据，每个历史造粒数据至少包括对应的造粒材料材质以及反应环境要求，以及实际温度控制数据，
分别对各个历史造粒数据的造粒材料材质以及反应环境要求进行特征计算，得到多个特征值；
基于多个特征值按照密度的聚类算法进行聚类分析，得到多个聚类组；
基于相同聚类组，将每个历史造粒数据的实际温度控制数据逐一与其他历史造粒数据的实际温度控制数据进行对比分析，并计算二者的差异度；
判断差异度是否大于第一预设阈值，如果是，则标记对应历史造粒数据的实际温度控制数据为差异数据；
待相同聚类组的所有温度控制数据均完成两两差异度对比分析后，则统计每个历史造粒数据的实际温度控制数据被标记为差异数据的总数；
将差异数据的总数超过第二预设阈值的历史造粒数据从对应聚类组中剔除；
将对应聚类组剩余的历史造粒数据的实际温度控制数据进行平均化运算，得到对应聚类组的代表温度控制数据；
根据对应聚类组的代表温度控制数据进行程序编码，得到对应聚类组的温度控制模块；
根据多个模拟结果并按照预设评选算法从待选模块库中选取目标温度控制模块，具体包括：
预设每个模拟结果包括多个维度表征数据，将每个模拟结果的每个维度表征数据分别逐一与其他模拟结果的相同维度表征数据进行优势比对；
判断比对双方的前者是否优于后者，如果是，则对前者的模拟结果的对应维度表征数据加一分；
待每个模拟结果的各个维度表征数据与其他模拟结果的对应维度表征数据均完成优势比对后，统计每个模拟结果的各个维度表征数据的总得分；
基于各个维度表征数据对评选的影响程度不同，获取各个维度表征数据对评选的综合得分权重，且各个维度表征数据的综合得分权重之和等于1；
将每个模拟结果的各个维度表征数据的得分，分别乘以对应的综合得分权重，并对乘积进行累加，得到每个模拟结果的综合得分；
从待选模块库中选取综合得分最高的模拟结果对应的温度控制模块作为目标温度控制模块。
6.根据权利要求5所述的一种连续式造粒反应釜模块式温度控制系统，其特征在于，基于上述造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求从温度控制模块库中匹配出符合要求的温度控制模块，具体包括：
预设每个温度控制模块关联有适配的参考材料材质以及参考反应环境，将造粒反应的造粒材料材质以及反应环境要求分别逐一与温度控制模块库中每个温度控制模块对应的参考材料材质以及参考反应环境进行相似度比对，得到基于每个温度控制模块的材质相似度和反应环境相似度；
获取材料材质以及反应环境对造粒反应温度控制的影响权重；
将温度控制模块库中的每个温度控制模块对应的材质相似度和反应环境相似度分别乘以对应的影响权重，并对乘积进行累加，得到基于每个温度控制模块的匹配度；
判断每个温度控制模块的匹配度是否超过第三预设阈值，如果是，则符合要求并置入待选模块库。
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