CN116374632A - 用于新能源粉体自动输送的动态管理系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源粉体输送领域，具体为一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统及其工作方法，本发明的用于新能源粉体自动输送的低消耗系统及其工作方法，通过在送料器内设置的混料调节机构，对送料管内的粉体流量进行实时调控，通过改变混料调节机构流道的大小及方向，从而确保送料管内的粉体流量一致，并及时将送料管内壁上的附着粉体出吹，从而避免粉体粘附造成的浪费和计量不精准，降低了新能源粉体输送的消耗。

Description

用于新能源粉体自动输送的动态管理系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及新能源粉体输送领域，具体为一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统及其工作方法。

背景技术

锂电池作为新能源电池，在制备前通常需要若干材料进行配比混合，其中包含例如天然石墨粉、电解质锂盐、锰酸锂等颗粒粉体，对于粉体的运输，多采用气力输送，而气力输送粉体在实际执行过程中，因为粉体会黏附在管壁上，会导致实际输入的粉体量与预设量有偏差，因此，输送多采用冗余送料，该种方式难以精准控量，无法根据需求输入量实时调节送料状态，并且，残留在管道中的粉体时间长后会变质，造成原料浪费并且清除困难。

与此同时，为了实现对粉体输送流量的调节，通常会在输送管路上设置调节阀，通过调整阀的开度从而改变管路中的气压和输送量，但是控制MCU与阀门调节开度的通讯存在一定延迟，影响送料调节的及时性。

为此，亟需提供一种能够对粉体输送进行自动动态管理的输送系统。

发明内容

本发明提供了一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统及其工作方法，以解决背景技术中所提及的问题。

第一方面，本发明提供了一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统，包括：送料器、混料罐以及混料调节机构；

所述送料器与所述混料罐之间通过送料管相连接；

所述混料调节机构设置在所述送料管内；其中

所述混料调节机构适于在所述送料器送料时对送料管道内的气压及粉体流量进行动态调节。

第二方面，本发明提供了一种用于新能源粉体自动输送的动态管理方法，包括：采用上述动态管理系统，并包括如下步骤：

步骤S1，通过送料器向混料罐内输送粉体；

步骤S2，分别通过初始流量检测传感器和末端流量检测传感器检测送料管初始流量数据与末端流量数据；

步骤S3，当初始流量数据与末端流量数据产生的差值超过预设值时，调节混料调节机构，改变送料管内的输送流量；

步骤S4，当输送完成后，调节混料调节机构，以产生清洁气流。

本发明的有益效果是，本发明的用于新能源粉体自动输送的低消耗系统及其工作方法，通过在送料器内设置的混料调节机构，对送料管内的粉体流量进行实时调控，通过改变混料调节机构流道的大小及方向，从而确保送料管内的粉体流量一致，并及时将送料管内壁上的附着粉体出吹，从而避免粉体粘附造成的浪费和计量不精准，降低了新能源粉体输送的消耗。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的新能源粉体自动输送的动态管理系统的结构示意图；

图2是本发明的新能源粉体自动输送的动态管理系统中送料器的结构示意图；

图3是本发明的新能源粉体自动输送的动态管理系统中混料调节机构的安装位置示意图；

图4是本发明的新能源粉体自动输送的动态管理系统中混料调节机构的结构示意图；

图5是本发明的新能源粉体自动输送的动态管理系统中上部调节块的立体示意图；

图6是本发明中流道最大时的送料状态示意图；

图7是本发明中流道减小时的送料状态示意图；

图8是本发明中流道最小时的送料状态示意图。

图中：

送料器1、混料罐2、送料管3、混料调节机构4、驱动件40、上部调节块41、下部调节块42、贯穿通孔5、倾斜凸起51。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本实施例提供了一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统，包括：送料器1、混料罐2以及混料调节机构4；所述送料器1与所述混料罐2之间通过送料管3相连接；所述混料调节机构4设置在所述送料管3内；其中所述混料调节机构4适于在所述送料器1送料时对送料管3道内的气压及粉体流量进行动态调节。

在本实施方式中，通过在送料器1内设置的混料调节机构4，对送料管3内的粉体流量进行实时调控，通过改变混料调节机构4内流道的大小及方向，从而确保送料管3内的粉体流量一致，并及时将送料管3内壁上的附着粉体出吹，从而避免粉体粘附造成的浪费和计量不精准，降低了新能源粉体输送的消耗。

在本实施例中，所述混料调节机构4包括：上部调节块41、下部调节块42以及设置在上部调节块41与下部调节块42之间的驱动件40；其中所述上部调节块41与所述下部调节块42上均开设有贯穿通孔5；所述上部调节块41与所述下部调节块42贴合设置，以使二者的贯穿通孔5相联通，形成供粉体通过的流道；所述驱动件40适于驱动所述上部调节块41转动，以改变流道的横截面积。

在本实施方式中，所述下部调节块42包括但不限于采用卡设的方式固定在所述送料管3内，所述驱动件40包括但不限于采用微型伺服电机；其中，由于上部调节块41与下部调节块42为贴合设置，且二者均开设有贯穿通孔5，因此，二者之间的贯穿通孔5形成了粉体流通的流道，实现了粉体输送，并且，当所述驱动件40带动所述上部调节块41进行转动时，二者贯穿通孔5发生交错，从而使得二者的贯穿通孔5横截面积发生变化，进而改变了流道的大小，实现了对送料管3内物料流量的实时调节，相较于传统的阀门调节方式，采用转动交错改变流道面积的方式可有效减小开闭阀时产生的压力波动，并且，避免高压气流的瞬间封堵导致的管内压力骤增引发管路破裂。

在本实施例中，所述上部调节块41内的贯穿通孔5的内侧壁上设置有倾斜凸起51；其中当所述上部调节块41进行转动时，所述倾斜凸起51适于转动至下部调节块42相对应的贯穿通孔5的上方，从而部分封堵下部调节块42内的贯穿通孔5，进而改变粉体的流向。

在本实施方式中，所述上部调节块41内的贯穿通孔5的内壁上设置的倾斜凸起51呈倒三角形姿态，其中，当所述上部调节块41进行转动时，所述倾斜凸起51引动流道内的气流沿其倾斜面吹出，从而带动粉体呈倾斜姿态吹出，并且，由于各个贯穿通孔5内均设置有倾斜凸起51，因此，当有倾斜气流时，整个送料管3内形成螺旋上升气流，可有效吹击送料管3内壁，将附着在管壁上的粉体吹下带走。

具体如图6和图7所示，在开始输送时，调整上部调节块41与下部调节块42，从而使得粉体及气流沿F2方向吹出，从而可将附着在管壁上的粉体吹下，有效避免粉体沉积，并且可根据管内状况实时调节流道的大小，最大调整至使粉体及气流沿F1方向吹出

在本实施方式中，当后端粉体流量下降时，则此时应相应的增加流道开度，从而满足送料量，但是在实际情况中，增大流道会导致流道处的流速降低，从而易发生粉体沉积，因此，采用倾斜凸起51设置，使得吹出气流方向改变，将可能沉积的粉体吹起，从而避免粉体沉积现象发生。

具体如图8所示，在本实施方式中，当所述上部调节块41的贯穿通孔5转动至与所述下部调节块42的贯穿通近乎完全错开时，气流沿F3方向吹出，此时对应的应为设备已停止输料，进行自我清洁模式，即吹出的气体中不包含粉体，清洁气流将呈螺旋状态盘旋上升，并且，由于流道较小，气流压力大，从而充分对送料管3内的附着粉体进行清洁。

在本实施例中，所述动态管理系统还包括：控制模块；其中所述送料管3的入口端设置有初始流量检测传感器；所述送料管3的出口端设置有末端流量检测传感器；以及所述控制模块分别与所述初始流量检测传感器以及末端流量检测传感器电性连接，以分别获取初始流量数据与末端流量数据，进而控制所述混料调节机构4。

在本实施方式中，所述控制模块适于分别获取送料管3入口端的流量数据和送料管3出口端的流量数据，即初始流量和末端流量，通过两处流量的差值判断此时送料管3内的情况，并根据情况控制混料调节机构4实现对送料管3内输送粉体的实时管理。

具体的，当初始流量和末端流量相等时，此时，控制模块判定送料管3内为正常送料情况，混料调节机构4保持当前流道大小；当初始流量大于末端流量时，此时，控制模块判定送料管3内出现粉体附着现象，此时混料调节机构4的流道不发生较大改变，仅是改变气流的吹向，从而将附着在管壁上的粉体吹下。

另一方面，本发明还提供了一种用于新能源粉体自动输送的动态管理方法，包括：步骤S1，通过送料器1向混料罐2内输送粉体；

步骤S2，分别通过初始流量检测传感器和末端流量检测传感器检测送料管3初始流量数据与末端流量数据；

步骤S3，当初始流量数据与末端流量数据产生的差值超过预设值时，调节混料调节机构4，改变送料管3内的输送流量；

步骤S4，当输送完成后，调节混料调节机构4，以产生清洁气流。

在本实施例中，所述步骤S3中调节混料调节机构4，改变送料管3内的输送流量的方法包括：

计算初始流量数据与末端流量数据产生的差值：

；其中

为当前时刻送料管3入口端与出口端的粉体流量误差值，/>

为当前时刻初始流量检测传感器测得的粉体流量数据，/>

为当前时刻末端流量检测传感器测得的粉体流量数据。

在本实施例中，所述步骤S3中调节混料调节机构4，改变送料管3内的输送流量的方法还包括：

根据初始流量数据与末端流量数据产生的差值计算上部调节块41的转动角度：

；

在本实施方式中，上部调节块41转动后会改变粉体流通的截面积S，当截面积S变化后，通过上部调节块41的流量会发生变化，根据流量公式：

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;/>

;可得：

；

式中：

为上部调节块41的转动角度，/>

为当前时刻送料管3入口端与出口端的粉体流量误差值，单位/>

；/>

为工作状态下送料管3入口处的粉体密度，单位/>

；/>

为送料管3半径，单位/>

；/>

为上部调节块41上方与下方的压差，单位/>

；/>

为粉体质量，单位/>

；/>

为粉体流速，单位/>

；/>

为送料管3入口处与出口处的直径比，为常数；/>

为粉体可膨胀系数，为常数；/>

为流出系数，为常数。

作为可选实施例，在本实施方式中，

为粉体密度，取值为/>

；/>

为粉体可膨胀系数，取值为1，/>

为流出系数，取值为0.608；/>

为送料管半径，取值为0.1，/>

为送料管入口处与出口处的直径比，取值为0.9；/>

为上部调节块上方与下方的压差，由分别设置在上部调节块上方与下方的压力传感器获取，代入公式得：

；

即，当压差为1000

，流量误差值为1/>

时，代入公式得：/>

。

综上所述，本发明的用于新能源粉体自动输送的低消耗系统及其工作方法，通过在送料器1内设置的混料调节机构4，对送料管3内的粉体流量进行实时调控，通过改变混料调节机构4流道的大小及方向，从而确保送料管3内的粉体流量一致，并及时将送料管3内壁上的附着粉体出吹，从而避免粉体粘附造成的浪费和计量不精准，降低了新能源粉体输送的消耗。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于新能源粉体自动输送的动态管理系统，其特征在于，包括：

送料器、混料罐以及混料调节机构；

所述送料器与所述混料罐之间通过送料管相连接；

所述混料调节机构设置在所述送料管内；其中

所述混料调节机构适于在所述送料器送料时对送料管道内的气压及粉体流量进行动态调节；

所述混料调节机构包括：上部调节块、下部调节块以及设置在上部调节块与下部调节块之间的驱动件；其中

所述上部调节块与所述下部调节块上均开设有贯穿通孔；

所述上部调节块与所述下部调节块贴合设置，以使二者的贯穿通孔相联通，形成供粉体通过的流道；

所述驱动件适于驱动所述上部调节块转动，以改变流道的横截面积。

2.如权利要求1所述的动态管理系统，其特征在于，

所述上部调节块内的贯穿通孔的内侧壁上设置有倾斜凸起；其中

当所述上部调节块进行转动时，所述倾斜凸起适于转动至下部调节块相对应的贯穿通孔的上方，从而部分封堵下部调节块内的贯穿通孔，进而改变粉体的流向。

3.如权利要求1所述的动态管理系统，其特征在于，还包括：

控制模块；其中

所述送料管的入口端设置有初始流量检测传感器；

所述送料管的出口端设置有末端流量检测传感器；以及

所述控制模块分别与所述初始流量检测传感器以及末端流量检测传感器电性连接，以分别获取初始流量数据与末端流量数据，进而控制所述混料调节机构。

4.一种用于新能源粉体自动输送的动态管理方法，其特征在于，

采用如权利要求1-3中任一项所述的动态管理系统，并包括如下步骤：

步骤S1，通过送料器向混料罐内输送粉体；

步骤S2，分别通过初始流量检测传感器和末端流量检测传感器检测送料管初始流量数据与末端流量数据；

步骤S3，当初始流量数据与末端流量数据产生的差值超过预设值时，调节混料调节机构，改变送料管内的输送流量；

步骤S4，当输送完成后，调节混料调节机构，以产生清洁气流。

5.如权利要求4所述的动态管理方法，其特征在于，

所述步骤S3中调节混料调节机构，改变送料管内的输送流量的方法包括：

计算初始流量数据与末端流量数据产生的差值：

；其中

为当前时刻送料管入口端与出口端的粉体流量误差值，/>

为当前时刻初始流量检测传感器测得的粉体流量数据，/>

为当前时刻末端流量检测传感器测得的粉体流量数据。

6.如权利要求5所述的动态管理方法，其特征在于，

所述步骤S3中调节混料调节机构，改变送料管内的输送流量的方法还包括：

根据初始流量数据与末端流量数据产生的差值计算上部调节块的转动角度：

；

式中：

为上部调节块的转动角度，/>

为当前时刻送料管入口端与出口端的粉体流量误差值，/>

为工作状态下送料管入口处的粉体密度，/>

为送料管半径，/>

为上部调节块上方与下方的压差，/>

为送料管入口处与出口处的直径比，/>

为粉体可膨胀系数。

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