CN116937754B - 退役电池放电并网装置、方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源电池回收领域，提供退役电池放电并网装置、方法及存储介质，包括：电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路，通过电池串联机构对在串联模式下将回收电池组串联至并网电路模块，回收电能且使电池充分放电。电压检测电路检测出回收电池组的放电电压到达阈值电压，检测出存在有放电完成的电池。联动机构将串联模式切换到测试模式后，通过电池电压测试机构中的多个单电池测试电路分别对串联测试位上的电池测试电量是否达到测试阈值，能够及时筛选出放电完成的电池,再通过电池移位组件将放电完成的电池移出装载通道，且将相邻的电池移到串联测试位，提升了整体的放电效率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电池回收领域，特别是涉及一种退役电池放电并网装置、方法及存储介质。
背景技术
近几年随着新能源汽车行业的发展，汽车的退役电池数量也逐年快速上升，对于合理有效的回收退役电池，以降低资源浪费和环境污染，同时也减少对有限资源的依赖，促进可持续发展有重大意义。
对于退役电池的回收有梯次利用、拆解回收材料等。其中，关于梯次利用，随着长期的使用，电池寿命衰减，无法满足新能源汽车的使用需求，其中一部分退役电池还可用于小型动力设备，另一部分可能无法继续用于供电，或者利用于小型动力设备后电池寿命终结无法继续用于供电，需要将其电池回收。对于无法满足供电需求的电池，通常可通过拆解电池后将电池中的钴、镍、锂等多种稀有金属及其他电池材料进行回收，通过合理有效地回收利用新能源电池，降低资源浪费和环境污染，同时也减少对有限资源的依赖，促进可持续发展。
在将电池进行拆解前，需要将电池进行放电，避免带电拆解或避免高压拆解，现有技术中，对于电池的放电，主要通过人工的方式进行，人工将单个电池或电池组接入放电电路中，待电池或电池组放电至截止电压后，将电路断开，将电池或电池组放到待拆解区域；再重复对下一个电池或电池组进行放电，放电方式繁琐，工作效率低。
因此，找到适配的电池放电回收方式，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
基于此，有必要提出一种退役电池放电并网装置、方法及存储介质，以解决现有技术中电池放电方式繁琐、工作效率低的技术问题。
第一方面，本发明提供一种退役电池放电并网装置，包括：电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路；
电池装载机构，包括多个装载通道，每个所述装载通道上顺序排列有多个电池，每个所述装载通道的末端为串联测试位，至少两个所述装载通道的所述串联测试位上的所述电池组成回收电池组；所述电池装载机构还包括电池移位组件，所述电池移位组件受控用于将所述装载通道上的所述电池依次移位到所述串联测试位；
电池串联机构，可在串联模式下将所述回收电池组串联至所述并网电路模块；
单电池电压测试机构，包括多个单电池测试电路，每个所述单电池测试电路与一个所述串联测试位上的所述电池对应，可在测试模式下测试所述电池的电量是否达到测试阈值；
联动机构，受控用于将所述电池串联机构连接至所述回收电池组与所述单电池电压测试机构连接至所述回收电池组之间切换；
并网电路模块，在所述串联模式下，所述回收电池组通过所述并网电路模块分别与高压蓄电池及交流负载连接；
电压检测电路，并联在所述回收电池组上，并检测所述串联模式下的所述回收电池组是否存在阈值电压信号，所述阈值电压信号指回收电池组的电压下降到预设阈值后回收电池组中存在电池到达截止电压。
进一步地，所述电池装载机构还包括装载底板及多个装载通道隔板；
所述装载通道隔板排列设置于所述装载底板上，在所述装载底板上形成若干所述装载通道，在单装载通道上顺序排列的至少两个所述电池组成回收电池队列。
进一步地，所述电池移位组件包括传送带，所述传送带设置在所述装载通道中；
所述传送带受控沿第一方向移动以使所述传送带上的回收电池队列沿第一方向移动，以使所述回收电池队列中的所述电池依次可移动到所述串联测试位，所述第一方向为装载通道的前端朝向所述装载通道的末端的方向；
所述回收电池队列中相邻的两个所述电池分别为第一电池及第二电池，所述第一电池与所述第二电池顺序排列于同一所述装载通道，所述第一电池放置于所述串联测试位；
当所述传送带沿所述第一方向传输预设距离后以使所述回收电池队列沿着所述第一方向移动，以使所述第二电池移动至所述串联测试位，所述第一电池从所述装载通道的末端中移出。
进一步地，所述电池装载机构还包括挡板，所述装载底板末端设置容置槽，所述挡板可嵌入所述容置槽以使装载通道末端的电池可移出装载底板末端；或所述挡板可伸出所述容置槽以使位于装载通道末端的电池固定在所述串联测试位。
进一步地，所述电池串联机构包括第一悬臂及串联压电组件；所述串联压电组件与所述第一悬臂连接，联动机构驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件上移或下移；
所述串联压电组件包括多个第一压电板；
在所述串联模式下，所述串联压电组件下移，以使单个所述第一压电板电连接相邻两个所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池，多个第一压电板将所述回收电池组串联连接后通过所述并网电路模块与交流负载连接。
进一步地，所述单电池电压测试机构还包括：第二悬臂及电压测试组件,所述电压测试组件与所述第二悬臂连接，联动机构驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件上移或下移；
所述电压测试组件包括多个第二压电板；
在所述测试模式下，所电压测试组件下移，以使第二压电板电连接位于所述串联测试位上的对应的所述电池，以形成单电池测试电路。
进一步地，所述联动机构驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件上移后，驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件下移使所述第二压电板与所述电池的正负极端面电连接，使得所述串联模式切换至所述测试模式；
所述联动机构驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件上移后，驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件下移使所述第一压电板电连接相邻所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池，使得所述测试模式切换至所述串联模式。
进一步地，所述电池移位组件包括多个装载托板，所述装载托板设置于所述装载底板上，所述装载托板与所述装载底板滑动连接；
一个装载托板上设置有一个装载通道；所述装载托板能够相对于所述装载底板滑动，以使所述装载通道上的所述电池依次经过所述串联测试位。
第二方面，本发明提供一种退役电池放电并网方法，所述退役电池放电并网方法应用于退役电池放电并网装置，所述退役电池并网装置包括电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路，所述退役电池放电并网方法包括如下步骤：
将多个电池置于电池装载机构的串联测试位上并组成回收电池组，所述串联测试位为电池装载机构的装载通道的末端，每个装载通道上顺序排布有至少两个电池；
联动机构驱动所述电池串联机构连接至所述回收电池组，所述电池串联机构将所述回收电池组串联至并网电路模块开始放电；
串联模式下，电压检测电路与所述回收电池组并联并检测所述回收电池组是否存在阈值电压信号；
若检测到阈值电压信号，联动机构驱动所述电池串联机构与所述回收电池组断开，并驱动单电池电压测试机构与所述回收电池组连接，所述单电池电压测试机构包括多个单电池测试电路，每个单电池测试电路与一个串联测试位上的电池对应，在测试模式下每个单电池测试电路检测与其对应的电池的电压是否达到测试阈值；
获取电压达到测试阈值的电池的位置信号，发送位置信号至电池移位组件控制端，所述电池移位组件控制端在位置信号的控制下步进预设距离并将串联测试位上的电池移位至回收装置内，同时与串联测试位相邻的电池步进入串联测试位并与其他电池组成回收电池组。
第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如第二方面所述的退役电池放电并网方法的步骤。
根据本实例所提供的方案，有益效果在于：将电池顺序排列在电池装载机构的装载通道上组成回收电池组，通过电池串联机构对在串联模式下将回收电池组串联至并网电路模块，一方面，能够将回收电池组的电量进行回收，并网回收电能；另一方面，使电池充分放电，方便后续对电池作进一步回收，比如拆解回收，完全放电后的电池能够避免拆解过程中带电拆解或高压拆解。再通过电压检测电路及时检测出回收电池组的放电电压达到阈值电压，及时检测出存在有放电完成的电池。进而将串联模式切换到测试模式后，通过联动机构驱动单电池电压测试机构连接至回收电池组，通过电池电压测试机构中的多个单电池测试电路分别对串联测试位上的电池测试电量是否达到测试阈值，能够及时筛选出放电完成的电池。筛选出放电完成的电池后，通过电池移位组件将以带动电池在装载通道上移动，以使放电完成的电池移出串联测试位，在装载通道上与放电完成的电池相邻的电池位移到串联测试位，本申请的电池放电方式更为简便，同时对多个电池进行放电，又能够及时发现并筛选出放电完成的电池，并将放电完成的电池从串联测试位中移出，放电完成的电池不会一直占用串联测试位直至串联测试位上的多个电池均完成放电才移出，提升了整体的放电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为一个实施例中退役电池放电并网装置的结构示意图；
图2为一个实施例中联动机构的部分结构示意图；
图3为一个实施例中电池串联机构的部分结构示意图；
图4为一个实施例中单电池电压测试机构的部分结构示意图；
图5为一个实施例中退役电池放电并网装置的部分结构示意图；
图6为一个实施例中电池电压变化的示意图；
图7为一个实施例中并网电路模块的结构框图；
图8为一个实施例中回收电池组与升压DC/DC变换器连接的示意图；
图9为一个实施例中单电池测试电路的示意图；
图10为一个实施例中退役电池放电并网方法的流程示意图。
附图标记：
A、电池；11、装载底板；111、容置槽；12、装载通道隔板；13、传送带；14、挡板；F、第一方向；20、悬杆；201、转动轴；21、第一悬臂；211、第一压电板；22、第二悬臂；221、第二压电板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者间接设置在另一个部件上；当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或间接连接至另一个部件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部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申请的限制。
另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
实施例一
在将电池A进行拆解前，需要将电池A进行放电，避免带电拆解或避免高压拆解。现有技术中，对于电池A的放电，主要通过人工的方式进行，人工将单个电池A或电池组接入放电电路中，待电池A或电池组放电至截止电压后，将电路断开，人工将电池A或电池组放到待拆解区域；再重复对下一个电池A或电池组进行放电，放电方式繁琐，工作效率低。
为了解决上述问题，参阅图1-图9所示，本实施例提供一种退役电池放电并网装置，包括：电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路；
电池装载机构，包括多个装载通道，每个所述装载通道上顺序排列有多个电池A，每个所述装载通道的末端为串联测试位，至少两个所述装载通道的所述串联测试位上的所述电池A组成回收电池组；所述电池装载机构还包括电池移位组件，所述电池移位组件受控用于将所述装载通道上的所述电池A依次移位到所述串联测试位；
需要说明的是，电池装载机构上设置有多个装载通道，各个装载通道平行排列在电池装载机构用于放置电池A的放置面上，装载通道的宽度大于电池A的宽度；每个装载通道上顺序排列有多个电池A，多个电池A的正极端面及负极端面均朝上，且同一装载通道上的各个电池A的正极端面排列在同一侧，进而同一装载通道上的各个电池A的负极端面排列在另一侧，以及，不同装载通道上的电池A排列方式一致，以便回收电池组便捷及正确接入并网电路。
电池串联机构，可在串联模式下将所述回收电池组串联至所述并网电路模块；
具体的，串联模式指利用电池串联机构将位于串联测试位上的回收电池组中各个电池A串联起来接入并网电路模块中，回收电池组进行放电。
单电池电压测试机构，包括多个单电池测试电路，每个所述单电池测试电路与一个所述串联测试位上的所述电池A对应，可在测试模式下测试所述电池A的电量是否达到测试阈值；
具体的，测试模式是指利用电池A电压测试机构中的单电池测试电路对位于串联测试位上的回收电池组中的各个电池A进行电压测试，目的在于串联测试位上完成放电的电池A。
联动机构，受控用于将所述电池串联机构连接至所述回收电池组与所述单电池电压测试机构连接至所述回收电池组之间切换；
并网电路模块，在所述串联模式下，所述回收电池组通过所述并网电路模块分别与高压蓄电池及交流负载连接；
具体地，参阅图7并网电路模块的结构框图所示，并网电路模块包括升压DC/DC变换器、逆变器、高压蓄电池；
参阅图8回收电池组与升压DC/DC变换器连接的示意图所示，将利用大容量的电抗器L来限制部件中的电流纹波，尤其是在要求大的直流增益时。为缩小输入电抗器尺寸、降低电流纹波并减小单个开关的电流应力，设计多个桥臂，每个桥臂通过输入耦合电抗器的方式相互交错。交错式的升压DC/DC变换器可用于对回收电池组的控制，减少电流纹波，并通过升压DC/DC变换器将给回收电池组的输出电压升高。当回收电池组放电到一定时刻后，电压减小，需要通过升压DC/DC变换器进行升压后引出到高压蓄电池。
图8中，L1为电感，V2为回收电池组电压，C1为第一电容，C2为第二电容，Vdc为回收电池组引出的直流电流。
单电池测试电路参阅图9所示，用于测试回收电池组中各个电池A的电压，示例性的，当测试到某个电池A的电压到达测试阈值时，需要将该电池A剔除。
图9中，R1为回收电池组电阻，R2为采样负载电阻，R3为测试电阻，R4为测试并行电阻电阻，V1为测试电压，V2为回收电池组电压，M1为NMOS管。
具体的，在并网电路中，将多个电池A与电网连接，将自电池A回收的电能到高压蓄电池，充分利用电能。本方案中的并网电路，一个方面，通过并网电路回收电池A的电能，另一方面，并网电路将电池A的电能回收的同时，充分将电池A的电能释放，方便后续对电池A拆解处理，避免带电或高压拆解，将拆解的电池A中的钴、镍、锂等多种稀有金属及其他电池A材料进行回收，有效地回收利用新能源电池A。
电压检测电路，并联在所述回收电池组上，并检测所述串联模式下的所述回收电池组是否存在阈值电压信号，所述阈值电压信号指回收电池组的电压下降到预设阈值后回收电池组中存在电池A到达截止电压。检测回收电池组的电压，在放电且当回收电池组的电压达到阈值电压，回收电池组中存在放电完成电池A。再通过单电池电压测试机构筛选出放电完成的电池A。
值得注意的是，单电池放电曲线如图6所示，当单电池电压达到截止电压后电池A停止放电。当电压检测电路检测到电压到达某一阈值电压时，存在放电完成的电池A，比如阈值电压小于4V时，存在放电完成的电池A。
具体的，在串联模式下，回收电池组持续放电，由于回收电池组中的电池A可能存在初始电量不同的情况，在某一时刻，电压检测电路检测到回收电池组的电压到达阈值电压时，存在具体某一电池A完成放电，将串联模式切换为测试模式。利用单电池测试电路对回收电池组中的各个电池A进行测试，测试单个电池A的电量是否达到测试阈值，若达到，则说明对应电池A已完成放电。本方案中切换测试模式能够快速准确的筛选出完成放电的电池A，并将排列在串联测试位后的电池A步进的串联测试位，及时将完成放电的电池A剔除，提升整体放电速率。
需要说明的是，将多个电池A串联放电时，通过外加的总电压监控电路无法识别出是否有单一电池A放电完成，不能及时识别出是否存在单一电池A放电完成并将该电池A自串联电路中剔除。示例性的，将4个电池A串联组成一个电池组进行放电，等待4个电池A均放电完成后，再将4个电池A从放电电路中剔除，由于可能存在4个电池A的原始电量不相同的情况，在放电过程中，会出现4个电池A先后完成放电的情况，而4个电池A中最先完成放电的电池A依旧后占用放电位，不能及时分辨出具体是哪一个电池A放电完成，不能及时将放电完成的电池A从放电电路中剔除。
值得注意的是，电池装载机构上有多个装载通道，装载通道上顺序排列的多个电池A，利用电池串联机构对装载通道上的多个电池A进行同时放电，设置有装载通道有x1、装载通道x2、装载通道x3、装载通道x4，在装载通道x1上有电池Ax11、电池Ax12、电池Ax13、电池Ax14，在装载通道x2上有电池Ax21、电池Ax22、电池Ax23、电池Ax24，同理装载通道x3及装载通道x4上的电池A参考装载通道有x1及装载通道x2。初始时x11、x21、x31、x41共同设置在装载通道的末端的串联测试位，x11、x21、x31、x41共同组成回收电池组；在串联模式下，通过电池串联机构与回收电池组串联电连接，将回收电池组串联至并网电路模块，当电压检测电路检测到存在阈值电压信号，联动机构将串联模式切换为测试模式，在测试模式下，单电池电压测试机构中的单电池测试电路检测到x11、x21、x31、x41中至少任一个电池A的电量达到测试阈值，若检测出电池Ax11的电量到达测试阈值，推动装载通道x1上的电池A，使x12步进到串联测试位。
根据本实例所提供的方案，有益效果在于：将电池A顺序排列在电池装载机构的装载通道上组成回收电池组，通过电池串联机构对在串联模式下将回收电池组串联至并网电路模块，一方面，能够将回收电池组的电量进行回收，并网回收电能；另一方面，使电池A充分放电，方便后续对电池A作进一步回收，比如拆解回收，完全放电后的电池A能够避免拆解过程中带电拆解或高压拆解。再通过电压检测电路及时检测出回收电池组的放电电压达到阈值电压，及时检测出存在有放电完成的电池A。进而将串联模式切换到测试模式后，通过联动机构驱动单电池电压测试机构连接至回收电池组，通过单电池电压测试机构中的多个单电池测试电路分别对串联测试位上的电池A测试电量是否达到测试阈值，能够及时筛选出放电完成的电池A。筛选出放电完成的电池A后，通过电池移位组件将以带动电池A在装载通道上移动，以使放电完成的电池A移出串联测试位，在装载通道上与放电完成的电池A相邻的电池A位移到串联测试位，本申请的电池A放电方式更为简便，同时对多个电池A进行放电，又能够及时发现并筛选出放电完成的电池A，并将放电完成的电池A从串联测试位中移出，放电完成的电池A不会一直占用串联测试位直至串联测试位上的多个电池A均完成放电才移出，提升了整体的放电效率。
在又一实施例中，所述电池装载机构还包括装载底板11及多个装载通道隔板12；所述装载通道隔板12排列设置于所述装载底板11上，在所述装载底板11上形成若干所述装载通道，在单装载通道上顺序排列的至少两个所述电池A组成回收电池队列。
具体的，为了有序排列电池A，以及防止在步进电池A依次到串联测试位时不同装载通道的电池A干扰倒塌，在装载底板11上设置多个装载通道隔板12以形成装载通道，一个装载通道上排列有一列回收电池队列。
在又一实施例中，参阅图5退役电池放电并网装置的结构结构示意图所示，所述电池移位组件包括传送带13，所述传送带13设置在所述装载通道中；所述传送带13受控沿第一方向F移动以使所述传送带13上的回收电池队列沿第一方向F移动，以使所述回收电池队列中的所述电池A依次可移动到所述串联测试位，所述第一方向F为装载通道的前端朝向所述装载通道的末端的方向；
所述回收电池队列中相邻的两个所述电池A分别为第一电池及第二电池，所述第一电池与所述第二电池顺序排列于同一所述装载通道，所述第一电池放置于所述串联测试位；当所述传送带13沿所述第一方向F传输预设距离后以使所述回收电池队列沿着所述第一方向F移动，以使所述第二电池移动至所述串联测试位，所述第一电池从所述装载通道的末端中移出。
具体的，本实施例中预设距离为一个电池A厚度的距离。
具体的，传送带13沿着第一方向F传输以使得回收电池队列在装载通道中移动，以使得第一电池从装载通道的末端移出后掉落在回收装置中，优选的，回收装置为输送带。通过输送带将放电完成的第一电池输送到待拆解区域。
通过上述提供的方案，通过在各个装载通道上设置传送带13，使得装载通道中的电池A在传送带13的作用下可依次移动到串联测试位，剔除放电完成的电池A，能够规模化地使得电池A能够有序放电，提升整体放电效率。
在又一个实施例中，所述电池装载机构还包括挡板14，所述装载底板11末端设置容置槽111，所述挡板14可嵌入所述容置槽111以使装载通道末端的电池A可移出装载底板11末端；或所述挡板14可伸出所述容置槽111以使位于装载通道末端的电池A固定在所述串联测试位。
具体的，电池A在传送带13上输送的过程中，有可能倾倒，比如当单电池电压测试机构中的单电池测试电路检测出放电完成的第一电池后，第一电池所在的传送带13受控后沿第一方向F传送，以使得第一电池移出串联测试位，排列在第一电池后的第二电池移动到串联测试位，但当暂停传送带13以使得第二电池停留在串联测试位时，由于惯性的作用第二电池容易倾倒掉出串联测试位。为了解决该问题，在装载底板11的末端设置容置槽111，容置槽111设置有可伸出挡板14；挡板14可伸出容置槽111以使挡板14凸出于装载通道所在的平面，以便阻挡第二电池防止第二电池倾倒；挡板14可嵌入容置槽111以使挡板14不凸出于装载通道所在平面，以便第一电池能够移出串联测试位。需要说明的是，装载底板11的末端与装载通道末端相邻。
值得注意的是，当传送带13传送60%~100%的预设距离后，挡板14受控伸出容置槽111以阻挡第二电池防止第二电池倾倒的同时挡板14凸出装载通道所在的平面将第一电池顶出装载底板11，以剔除放电完成的电池A。
在又一实施例中，参阅图1退役电池放电并网装置的结构示意图所示，所述电池串联机构包括第一悬臂21及串联压电组件；所述串联压电组件与所述第一悬臂21连接，联动机构驱动所述第一悬臂21以带动所述串联压电组件上移或下移；所述串联压电组件包括多个第一压电板211；
在所述串联模式下，参阅图2、图3所示，所述串联压电组件下移，以使单个所述第一压电板211电连接相邻两个所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池A，多个第一压电板211将所述回收电池组串联连接后通过所述并网电路模块与交流负载连接。
具体的，联动机构包括悬杆20，悬杆20通过转动轴201分别与第一悬臂21与第二悬臂22连接，通过驱动转动轴201可同时带动第一悬臂21及第二悬臂22旋转，且第一悬臂21及第二悬臂22均可伸缩，以使第一压电板211在第一悬臂21的带动下上移或下移，或者以使第二压电板221在第二悬臂22的带动下上移或下移。联动机构驱动转动轴201将第一悬臂21转动至与串联测试位相对应位置的上方，通过第一悬臂21将第一压电板211下移，以使第一压电板211与串联测试位的回收电池组连接。
具体的，参阅图3电池串联机构的部分结构示意图所示，第一压电板211上设置两个第一导电针，一个与一电池A的正极柱连接，另一个与位于相邻的装载通道的电池A的负极柱连接，以使位于串联测试位的电池A接入并网电路中。
在又一个实施例中，参阅图4所示，所述单电池电压测试机构还包括：第二悬臂22及电压测试组件,所述电压测试组件与所述第二悬臂22连接，联动机构驱动所述第二悬臂22以带动所述电压测试组件上移或下移；所述电压测试组件包括多个第二压电板221；
在所述测试模式下，参阅图4单电池电压测试机构的部分结构示意图所示，所电压测试组件下移，以使第二压电板221电连接位于所述串联测试位上的对应的所述电池A，以形成单电池测试电路。
具体的，检测串联模式下的回收电池组存在阈值电压信号，联动机构驱动第一悬臂21带动第一压电板211上移后，驱动转动轴201转动第一悬臂21远离串联测试位的同时使得第二悬臂22转至串联测试位上方，驱动第二悬臂22带动第二压电板221下移，以使第二压电板221与串联测试位上的回收电池组连接，并通过单电池测试电路检测出放电完成的电池A。
具体的，单电池测试电路用于测试对应电池A的电量是否达到测试阈值，若达到测试阈值，则断开单电池测试电路后，通过推板推动对应电池A所在装载通道的回收电池队列，使回收电池队列向第一方向F步进一个预设距离，使达到测试阈值且位于串联测试位的移出装载通道。预设距离为一个电池A厚度的距离，或者预设距离为一个电池A厚度与装载通道上相邻电池A间隔的距离之和，根据具体电池A排列情况定义预设距离，在此不赘述。
具体的，参阅图4单电池电压测试机构的部分结构示意图所示，第二压电板221上设置两个第二导电针，一个第二导电针与一电池A的正极柱连接,另一个第二导电针与同一电池A的负极柱连接，第二导电针用于与将电池A接入单电池测试电路中，以便检测出放电完成的电池A。
在又其中一个实施例中，所述联动机构驱动所述第一悬臂21以带动所述串联压电组件上移后，驱动所述第二悬臂22以带动所述电压测试组件下移使所述第二压电板221与所述电池A的正负极端面电连接，使得所述串联模式切换至所述测试模式。
所述联动机构驱动所述第二悬臂22以带动所述电压测试组件上移后，驱动所述第一悬臂21以带动所述串联压电组件下移使所述第一压电板211电连接相邻所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池A，使得所述测试模式切换至所述串联模式。
具体的，联动机构用于将串联模式切换至测试模式，或将测试模式切换至串联模式。
在又一个实施例中，所述电池移位组件包括多个装载托板，所述装载托板设置于装载底板11上，所述装载托板与所述装载底板11滑动连接；一个装载托板上设置有一个装载通道；所述装载托板能够相对于所述装载底板11滑动，以使所述装载通道上的所述电池A依次经过所述串联测试位。
值得注意的是，本实施例提供了另一种电池移位组件的方案，上述提到的电池A位移组件是通过传送带13的方式，而本实施例是通过可滑动的装载托板的方式来对电池A进行移位，图未示。
具体的，为了便于将装载通道上的电池A依次移动到串联测试位，防止直接通过传送带13传动时电池A倒塌在装载通道中，本实例提供一个便捷且稳定的电池移位组件。
值得注意的是，前述提到装载通道的末端为串联测试位，由于在此实施例中装载托板可滑动，装载通道的末端也将移位，为了不产生歧义且又适用于前述的方案，在此实施例中重新定义装载通道的末端：在装载通道上与悬杆20相对应的位置。
实施例二
在将电池A进行拆解前，需要将电池A进行放电，避免带电拆解或避免高压拆解，现有技术中，对于电池A的放电，主要通过人工的方式进行，人工将单个电池A或电池组接入放电电路中，待电池A或电池组放电至截止电压后，将电路断开，人工将电池A或电池组放到待拆解区域；再重复对下一个电池A或电池组进行放电，放电方式繁琐，工作效率低。另外，将多个电池A串联放电时，通过外加的总电压监控电路无法识别出是否有单一电池A放电完成，不能及时识别出是否存在单一电池A放电完成并将该电池A自串联电路中剔除。
为了解决上述问题，参阅图10退役电池放电并网方法的流程示意图所示，本实施例提供一种退役电池放电并网方法，所述退役电池放电并网方法应用于退役电池放电并网装置，所述退役电池并网装置包括电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路，所述退役电池放电并网方法包括如下步骤：
步骤101：将多个电池A置于电池装载机构的串联测试位上并组成回收电池组，所述串联测试位为电池装载机构的装载通道的末端，每个装载通道上顺序排布有至少两个电池A；
步骤102：联动机构驱动所述电池串联机构连接至所述回收电池组，所述电池串联机构将所述回收电池组串联至并网电路模块开始放电；
步骤103：串联模式下，电压检测电路与回收电池组并联并检测回收电池组是否存在阈值电压信号；
步骤104：若检测到阈值电压信号，联动机构驱动所述电池串联机构与所述回收电池组断开，并驱动单电池电压测试机构与所述回收电池组连接，所述单电池电压测试机构包括多个单电池测试电路，每个单电池测试电路与一个串联测试位上的电池A对应，在测试模式下每个单电池测试电路检测与其对应的电池A的电压是否达到测试阈值；
步骤105：获取电压达到测试阈值的电池A的位置信号，发送位置信号至电池移位组件控制端，所述电池移位组件控制端在位置信号的控制下步进预设距离并将串联测试位上的电池A移位至回收装置内，同时与串联测试位相邻的电池A步进入串联测试位并与其他电池A组成回收电池组。
根据本实施例提供的退役电池放电并网方法，有益效果在于：将电池A顺序排列在电池装载机构的装载通道上组成回收电池组，通过电池串联机构对在串联模式下将回收电池组串联至并网电路模块，一方面，能够将回收电池组的电量进行回收，并网回收电能；另一方面，使电池A充分放电，方便后续对电池A作进一步回收，比如拆解回收，完全放电后的电池A能够避免拆解过程中带电拆解或高压拆解。再通过电压检测电路及时检测出回收电池组的放电电压达到阈值电压，及时检测出存在有放电完成的电池A。进而将串联模式切换到测试模式后，通过联动机构驱动单电池电压测试机构连接至回收电池组，通过电池A电压测试机构中的多个单电池测试电路分别对串联测试位上的电池A测试电量是否达到测试阈值，能够及时筛选出放电完成的电池A。筛选出放电完成的电池A后，通过电池移位组件将以带动电池A在装载通道上移动，以使放电完成的电池A移出串联测试位，在装载通道上与放电完成的电池A相邻的电池A位移到串联测试位，再重复执行步骤102至步骤105。能够及时剔除放电完成电池A，提升整体放电效率，且实现规模化放电。本申请的电池A放电方式更为简便，同时对多个电池A进行放电，又能够及时发现并筛选出放电完成的电池A，并将放电完成的电池A从串联测试位中移出，放电完成的电池A不会一直占用串联测试位直至串联测试位上的多个电池A均完成放电才移出，提升了整体的放电效率。
实施例三，本发明提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下所述的退役电池放电并网方法的步骤：
步骤101：将多个电池A置于电池装载机构的串联测试位上并组成回收电池组，所述串联测试位为电池装载机构的装载通道的末端，每个装载通道上顺序排布有至少两个电池A；
步骤102：联动机构驱动所述电池串联机构连接至所述回收电池组，所述电池串联机构将所述回收电池组串联至并网电路模块开始放电；
步骤103：串联模式下，电压突变检测电路与回收电池组并联并检测回收电池组是否存在阈值电压信号；
步骤104：若检测到阈值电压信号，联动机构驱动所述电池串联机构与所述回收电池组断开，并驱动单电池电压测试机构与所述回收电池组连接，所述单电池电压测试机构包括多个单电池测试电路，每个单电池测试电路与一个串联测试位上的电池A对应，在测试模式下每个单电池测试电路检测与其对应的电池A的电压是否达到测试阈值；
步骤105：获取电压达到测试阈值的电池A的位置信号，发送位置信号至电池移位组件控制端，所述电池移位组件控制端在位置信号的控制下步进预设距离并将串联测试位上的电池A移位至回收装置内，同时与串联测试位相邻的电池A步进入串联测试位并与其他电池A组成回收电池组。
实施例四，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下所述的退役电池放电并网方法的步骤：
步骤101：将多个电池A置于电池装载机构的串联测试位上并组成回收电池组，所述串联测试位为电池装载机构的装载通道的末端，每个装载通道上顺序排布有至少两个电池A；
步骤102：联动机构驱动所述电池串联机构连接至所述回收电池组，所述电池串联机构将所述回收电池组串联至并网电路模块开始放电；
步骤103：串联模式下，电压突变检测电路与回收电池组并联并检测回收电池组是否存在阈值电压信号；
步骤104：若检测到阈值电压信号，联动机构驱动所述电池串联机构与所述回收电池组断开，并驱动单电池电压测试机构与所述回收电池组连接，所述单电池电压测试机构包括多个单电池测试电路，每个单电池测试电路与一个串联测试位上的电池A对应，在测试模式下每个单电池测试电路检测与其对应的电池A的电压是否达到测试阈值；
步骤105：获取电压达到测试阈值的电池A的位置信号，发送位置信号至电池移位组件控制端，所述电池移位组件控制端在位置信号的控制下步进预设距离并将串联测试位上的电池A移位至回收装置内，同时与串联测试位相邻的电池A步进入串联测试位并与其他电池A组成回收电池组。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.退役电池放电并网装置，其特征在于，包括：电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路；
电池装载机构，包括多个装载通道，每个所述装载通道上顺序排列有多个电池，每个所述装载通道的末端为串联测试位，至少两个所述装载通道的所述串联测试位上的所述电池组成回收电池组；所述电池装载机构还包括电池移位组件，所述电池移位组件受控用于将所述装载通道上的所述电池依次移位到所述串联测试位；
电池串联机构，可在串联模式下将所述回收电池组串联至所述并网电路模块；
单电池电压测试机构，包括多个单电池测试电路，每个所述单电池测试电路与一个所述串联测试位上的所述电池对应，可在测试模式下测试所述电池的电量是否达到测试阈值；
联动机构，受控用于在将所述电池串联机构连接至所述回收电池组与将所述单电池电压测试机构连接至所述回收电池组之间切换；
并网电路模块，在所述串联模式下，所述回收电池组通过所述并网电路模块分别与高压蓄电池及交流负载连接；
电压检测电路，并联在所述回收电池组上，并检测所述串联模式下的所述回收电池组是否存在阈值电压信号，所述阈值电压信号指回收电池组的电压下降到预设阈值后回收电池组中存在电池到达截止电压。
2.根据权利要求1所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述电池装载机构还包括装载底板及多个装载通道隔板；
所述装载通道隔板排列设置于所述装载底板上，在所述装载底板上形成若干所述装载通道，在单装载通道上顺序排列的至少两个所述电池组成回收电池队列。
3.根据权利要求2所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述电池移位组件包括传送带，所述传送带设置在所述装载通道中；
所述传送带受控沿第一方向移动以使所述传送带上的回收电池队列沿第一方向移动，以使所述回收电池队列中的所述电池依次可移动到所述串联测试位，所述第一方向为装载通道的前端朝向所述装载通道的末端的方向；
所述回收电池队列中相邻的两个所述电池分别为第一电池及第二电池，所述第一电池与所述第二电池顺序排列于同一所述装载通道，所述第一电池放置于所述串联测试位；
当所述传送带沿所述第一方向传输预设距离后以使所述回收电池队列沿着所述第一方向移动，以使所述第二电池移动至所述串联测试位，所述第一电池从所述装载通道的末端中移出。
4.根据权利要求3所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述电池装载机构还包括挡板，所述装载底板末端设置容置槽，所述挡板可嵌入所述容置槽以使装载通道末端的电池可移出装载底板末端；或所述挡板可伸出所述容置槽以使位于装载通道末端的电池固定在所述串联测试位。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述电池串联机构包括第一悬臂及串联压电组件；所述串联压电组件与所述第一悬臂连接，联动机构驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件上移或下移；
所述串联压电组件包括多个第一压电板；
在所述串联模式下，所述串联压电组件下移，以使单个所述第一压电板电连接相邻两个所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池，多个第一压电板将所述回收电池组串联连接后通过所述并网电路模块与交流负载连接。
6.根据权利要求5所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述单电池电压测试机构还包括：第二悬臂及电压测试组件,所述电压测试组件与所述第二悬臂连接，联动机构驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件上移或下移；
所述电压测试组件包括多个第二压电板；
在所述测试模式下，所述电压测试组件下移，以使第二压电板电连接位于所述串联测试位上的对应的所述电池，以形成单电池测试电路。
7.根据权利要求6所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，所述联动机构驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件上移后，驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件下移使所述第二压电板与所述电池的正负极端面电连接，使得所述串联模式切换至所述测试模式；
所述联动机构驱动所述第二悬臂以带动所述电压测试组件上移后，驱动所述第一悬臂以带动所述串联压电组件下移使所述第一压电板电连接相邻所述装载通道且位于所述串联测试位上的所述电池，使得所述测试模式切换至所述串联模式。
8.根据权利要求1或2所述的退役电池放电并网装置，其特征在于，
所述电池移位组件包括多个装载托板，所述装载托板设置于装载底板上，所述装载托板与所述装载底板滑动连接；
一个装载托板上设置有一个装载通道；所述装载托板能够相对于所述装载底板滑动，以使所述装载通道上的所述电池依次经过所述串联测试位。
9.一种退役电池放电并网方法，其特征在于，所述退役电池放电并网方法应用于退役电池放电并网装置，所述退役电池并网装置包括电池装载机构、电池串联机构、联动机构、单电池电压测试机构、并网电路模块及电压检测电路，所述退役电池放电并网方法包括如下步骤：
将多个电池置于电池装载机构的串联测试位上并组成回收电池组，所述串联测试位为电池装载机构的装载通道的末端，每个装载通道上顺序排布有至少两个电池；
联动机构驱动所述电池串联机构连接至所述回收电池组，所述电池串联机构将所述回收电池组串联至并网电路模块开始放电；
串联模式下，电压检测电路与所述回收电池组并联并检测所述回收电池组是否存在阈值电压信号；
若检测到阈值电压信号，联动机构驱动所述电池串联机构与所述回收电池组断开，并驱动单电池电压测试机构与所述回收电池组连接，所述单电池电压测试机构包括多个单电池测试电路，每个单电池测试电路与一个串联测试位上的电池对应，在测试模式下每个单电池测试电路检测与其对应的电池的电压是否达到测试阈值；
获取电压达到测试阈值的电池的位置信号，发送位置信号至电池移位组件控制端，所述电池移位组件控制端在位置信号的控制下步进预设距离并将串联测试位上的电池移位至回收装置内，同时与串联测试位相邻的电池步进入串联测试位并与其他电池组成回收电池组。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求9所述的退役电池放电并网方法的步骤。
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2023
- 2023-09-15 CN CN202311190427.8A patent/CN116937754B/zh active Active
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