CN215731833U - 电池烘烤装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电池烘烤装置，包括加热组件、温度采集模块、温度控制模块、控制管理模块和开关模块，加热组件包括加热板、第一温度探头和第二温度探头，第一温度探头用于监测第一位置的第一温度并将第一温度发送至温度采集模块，第二温度探头用于监测第二位置的第二温度并将第二温度发送至温度采集模块；温度采集模块，与第一温度探头和第二温度探头电性连接；温度控制模块，与温度采集模块和加热板连接；控制管理模块，与温度控制模块连接实现信息交互；开关模块，与温度控制模块连接。本申请可保证加热板发热均匀，温度易控制，能够大大提高超温预警能力，大大减少加热失控的现象。

Description

电池烘烤装置

技术领域

本申请涉及电池生产制造领域，特别涉及一种电池烘烤装置。

背景技术

目前锂电池烘烤工序，一般都是使用发热管加热。在进行电池烘烤工艺时，发热管发热量大，升温快，整体温度差异过大，在加热过程中，容易冲温，且无法对加热过程进行高精度控制，不能及时判断出温度异常现象。

实用新型内容

本申请的主要目的是提供一种加热温度均匀、温控精度高的电池烘烤装置。

为实现上述目的，本申请提出的电池烘烤装置包括：

加热组件，包括加热板、第一温度探头和第二温度探头，所述加热板用于对电池进行加热，所述第一温度探头设于所述加热板的第一位置，所述第一温度探头用于监测所述第一位置的第一温度并将所述第一温度发送至温度采集模块，所述第二温度探头设于所述加热板的第二位置，所述第二温度探头用于监测所述第二位置的第二温度并将所述第二温度发送至温度采集模块；

温度采集模块，与所述第一温度探头和第二温度探头电性连接，通过所述第一温度探头和第二温度探头获取所述第一温度和第二温度，并将所述第一温度和第二温度发送至温度控制模块；

温度控制模块，与所述温度采集模块和加热板连接，用于计算所述第一温度和第二温度的差值，并将所述差值发送至控制管理模块；

控制管理模块，与所述温度控制模块连接实现信息交互，用于对所述温度控制模块发送的差值进行分析，根据分析结果控制所述温度控制模块通断；

开关模块，与所述温度控制模块连接，通过所述温度控制模块向所述加热板供电。

可选地，所述加热板包括发热片、铝板、第一硅胶板和第二硅胶板，所述铝板的至少一个侧壁从内到外依次设有第一硅胶板、发热片和第二硅胶板。

可选地，所述第一温度探头和第二温度探头通过感温线与所述温度采集模块连接。

可选地，所述温度采集模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，其中，

所述第一温度传感器，与所述第一温度探头连接，用于感受所述第一温度探头监测的第一温度，将并将所述第一温度传递给所述温度控制模块；

所述第二温度传感器，与所述第二温度探头连接，用于感受所述第二温度探头监测的第二温度，将并将所述第二温度传递给所述温度控制模块。

可选地，所述温度控制模块包括温度处理器和至少一个固态继电器，其中，

所述温度处理器，与所述第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于接收所述第一温度传感器和第二温度传感器传递的所述第一温度和第二温度，并计算所述第一温度和第二温度的差值，将所述差值传递给所述控制管理模块；

所述固态继电器，与所述温度处理器输出端和加热板连接，用于控制所述加热板与开关模块之间的电路通断。

可选地，每一所述固态继电器对应串联有至少一组保险丝，所述固态继电器和保险丝的串联回路与所述加热板连接。

可选地，所述控制管理模块包括可编程逻辑控制器和报警装置，其中，

所述可编程逻辑控制器，与所述温度处理器连接进行信息交互，用于接收所述差值，并比较所述差值与预设差值的大小，当所述差值大于预设差值的情况下生成第一控制信号，所述可编程逻辑控制器将所述第一控制信号传递给所述温度处理器和报警装置，所述温度处理器在接收到所述第一控制信号时控制所述固态继电器断开连接；

所述报警装置，与所述可编程逻辑控制器连接，用于在接收到第一控制信号时，发出报警信号。

可选地，所述温度处理器导入有比例-积分-微分自动运算模块，所述比例-积分-微分自动运算模块用于将所述第一温度和第二温度分别与预设温度进行比较，并将比较结果生成输出数据传递给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器接收并读取所述比例-积分-微分自动运算模块发送的输出数据，当输出数据为所述第一温度和/或第二温度大于预设温度时，所述可编程逻辑控制器生成第二控制信号并将所述第二控制信号传递给所述温度处理器和报警装置，所述温度处理器在接收到所述第二控制信号时控制所述固态继电器断开连接；所述报警装置在接收到第二控制信号时，发出报警信号。

可选地，所述开关模块包括空气开关、交流接触器和中间继电器，其中，

所述空气开关，用于向所述加热板提供电流；

所述交流接触器，一端与所述空气开关连接，另一端与所述固态继电器与加热板的连接回路电性连接；

所述中间继电器，与所述交流接触器和可编程逻辑控制器连接，用于控制交流接触器的通断。

可选地，所述电池烘烤装置还包括显示装置，所述显示装置与所述可编程逻辑控制器和报警装置连接通信。

本申请技术方案通过控制管理模块对第一温度和第二温度的差值进行分析，并根据分析结果控制温度控制模块通断，可保证加热板发热均匀，温度易控制，能够大大提高超温预警能力，大大减少加热失控的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中电池烘烤装置的结构示意图；

图2为本申请图1所示电池烘烤装置加热组件1的结构示意图。

附图标号说明：

加热组件1；加热板11；发热片111；铝板112；第一硅胶板113；第二硅胶板114；第一温度探头12；第二温度探头13；

温度采集模块2；第一温度传感器21；第二温度传感器22；

温度控制模块3；温度处理器31；固态继电器32；保险丝33；

控制管理模块4；可编程逻辑控制器41；报警装置42；

开关模块5；空气开关51；交流接触器52；中间继电器53；

感温线6；

显示装置7。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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作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，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

目前锂电池烘烤工序，一般都是使用发热管加热，发热管的温度控制不可靠，整体温度差异过大，而且，加热过程中，容易冲温，出现异常造成温度失控，且无法进行高精度控制，及时判断出温度异常现象。

基于上述问题，本申请提出一种电池烘烤装置。

请参阅图1和图2，图1为本申请一实施例电池烘烤装置的结构示意图，图2为本申请图1所示电池烘烤装置加热组件1的结构示意图，在本申请实施例中，电池烘烤装置包括加热组件1、温度采集模块22、温度控制模块33和开关模块54。

请参阅图1和图2，加热组件1，包括加热板11、第一温度探头12和第二温度探头13，加热板11用于对电池进行加热，第一温度探头12设于加热板11的第一位置，第一温度探头12用于监测第一位置的第一温度并将第一温度发送至温度采集模块22，第二温度探头13设于加热板11的第二位置，第二温度探头13用于监测第二位置的第二温度并将第二温度发送至温度采集模块22；

温度采集模块22，与第一温度探头12和第二温度探头13电性连接，通过第一温度探头12和第二温度探头13获取第一温度和第二温度，并将第一温度和第二温度发送至温度控制模块33；

温度控制模块33，与温度采集模块22和加热板11连接，用于计算第一温度和第二温度的差值，并将差值发送至控制管理模块4；

控制管理模块4，与温度控制模块33连接实现信息交互，用于对温度控制模块33发送的差值进行分析，并根据分析结果控制温度控制模块33通断；

开关模块54，与温度控制模块33连接，通过温度控制模块33向加热板11供电。

本申请通过控制管理模块4对第一温度和第二温度的差值进行分析，并根据分析结果控制温度控制模块33通断，可保证加热板11发热均匀，温度易控制，能够大大提高超温预警能力，大大减少加热失控的现象。

加热板11的数量没有具体的限制，可根据实际需求确定，在一申请实施例中，加热板11的数量为一个，在一申请实施例中，加热板11的数量为多个，多个加热板11之间可通过伸缩件连接，从而使得加热板11之间的距离可根据电池的外形尺寸相应增大或减小，以达到同时加热不同尺寸电池的目的，提高电池烘烤装置的兼容性。

请参阅图2，在一申请实施例中，加热板11包括发热片111、铝板112、第一硅胶板113和第二硅胶板114，铝板112的至少一个侧壁从内到外依次设有第一硅胶板113、发热片111和第二硅胶板114，为了获得优异的加热效果，第一硅胶板113可以选择与铝板112相匹配的形状和尺寸，第一硅胶板113与铝板112之间可以贴合连接，也可以嵌合连接，第一硅胶板113可以连接在铝板112的一个侧壁，也可以连接在铝板112相对的两个侧壁，优选为在铝板112相对的两个侧壁都连接有第一硅胶板113，以使加热板11的热量分布更加均匀，提高加热电池效率；发热片111可以是一片，也可以是间隔设置的多片，需要说明的是，各间隔设置的发热片111之间通过过渡件连接，各发热片111之间的连接关系不做限定，发热片111的种类没有具体的限制，可根据实际需求确定，可以为陶瓷发热片，也可以为薄膜发热片，或者其它发热片。可以理解的，铝板112的导热性优异，使得整个加热板11的热量分布更均匀，且铝板112的恒温效果好，加热板11的温度波动小，从而实现对电池均匀且持续的加热；第一硅胶板113和第二硅胶板114的柔性高，可以起到保护发热片111的作用，避免发热片111在受到擦碰时损坏，第二硅胶板114还能起到防止电池刮伤的作用，同时硅胶材料导热性好，第一硅胶板113和第二硅胶板114能够有效将发热片111的热量分别传递给铝板112和电池。

温度探头的数量与加热板11的数量相对应，每个加热板11上至少设有两个温度探头，分别为用于监测加热板11第一位置的第一温度探头12和用于监测加热板11第二位置的第二温度探头13，其中，第一温度探头12和第二温度探头13的类型可以选择热电偶或热敏电阻，在此不做限定。

在一申请实施例中，第一温度探头12和第二温度探头13通过感温线6与温度采集模块22连接，感温线6可用于测量第一温度探头12和第二温度探头13的温度，并将测量的温度传递给温度采集模块22。

在一申请实施例中，温度采集模块22为温度传感器，其中，温度传感器的数量与温度探头的数量对应，每一温度探头对应至少一个温度传感器，在一申请实施例中，温度传感器包括至少一个第一温度传感器21和至少一个第二温度传感器22。

第一温度传感器21，与第一温度探头12连接，用于感受第一温度探头12监测的第一温度，将并将第一温度传递给温度控制模块33，当然，第一温度传感器21也可以通过无线传输的方式获取第一温度，在此不做限定；

第二温度传感器22，与第二温度探头13连接，用于感受第二温度探头13监测的第二温度，将并将第二温度传递给温度控制模块33，当然，第二温度传感器22也可以通过无线传输的方式获取第二温度，在此不做限定。

需要说明的是，在其他实施例中，第一温度传感器21和第二温度传感器22还可以被其它可以实现传递温度的电路元器件代替。

在一申请实施例中，温度控制模块33包括温度处理器31和至少一个固态继电器32。

温度处理器31，与第一温度传感器21和第二温度传感器22连接，用于接收第一温度传感器21和第二温度传感器22传递的第一温度和第二温度，并计算第一温度和第二温度的差值，将差值传递给控制管理模块4。

在一申请实施例中，温度处理器31导入有比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)自动运算模块，PID自动运算模块可自动矫正加热板11的加热输出，具体地，PID自动运算模块可将第一温度和第二温度分别与预设温度进行比较，并将比较结果生成输出数据传递给控制管理模块4。

固态继电器32的数量没有具体的限制，可以为一个，也可以为多个，多个固态继电器32之间并联连接，每一固态继电器32与温度处理器31输出端和加热板11串联，用于控制加热板11与开关模块54之间的电路通断，固态继电器32是一种全部由固态电子原件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件比如开关三极管、双向可控硅等半导体元器件的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，固态继电器32无触点、寿命长、反应速度快，受外界的干扰也更小，当然，也可是其它用于控制电路通断的电子开关或智能开关。

在一申请实施例中，每一固态继电器32串联有至少一组保险丝33，固态继电器32和保险丝33的串联回路与加热板11连接，可以理解的，在加热过程中出现加热失控或其他异常情况，经保险丝33的电流超过的设计容量时，保险丝33烧断，断开加热板11的加热电路，从而可保证加热失控的情况下不会发生火灾险情。

控制管理模块4，与温度控制模块33连接实现信息交互，包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)41和报警装置42。

PLC41，与温度处理器31连接进行信息交互，用于接收述第一温度和第二温度的差值，并比较差值与预设差值的大小，当差值大于预设差值的情况下生成第一控制信号，PLC41将第一控制信号传递给温度处理器31和报警装置42，温度处理器31在接收到第一控制信号时控制固态继电器32断开连接。

在一申请实施例中，PLC41还负责接收并读取PID自动运算模块发送的输出数据，当输出数据为第一温度和/或第二温度大于预设温度时，PLC41生成第二控制信号并将第二控制信号传递给温度处理器31和报警装置42，温度处理器31在接收到第二控制信号时控制固态继电器32断开连接。

报警装置42，与PLC41连接，用于在接收到上述第一控制信号和/或第二控制信号时，发出报警信号，在一申请实施例中，实时检测的温度值格式不对，报警装置42也会发出报警信号提示加热异常，其中，根据选择报警装置42种类的不同，进行报警处理的方式也可以不同，报警信号可以是声光报警信号，也可以是通过无线通信手段向检修人员的移动通信设备发送的报警信息，当该报警信号为声音信号时，报警装置42接收到第一控制信号和/或第二控制信号时，发出能够引起监控人员注意的声音，例如，可以是超过一定音亮的蜂鸣音；当该报警信号为光信号时，报警装置42接收到第一控制信号和/或第二控制信号时，发出能够引起监控人员注意的灯光，从而达到报警的效果，当然也可以使用上述声音信号和光信号结合的报警装置42，使得上述报警效果更为明显。

开关模块54，与温度控制模块33连接，通过温度控制模块33向加热板11供电，开关模块54包括空气开关51、交流接触器52和中间继电器53。

空气开关51，用于向加热板11提供电流，当出现加热失控或其他异常情况，加热电路总电流瞬间过载时，空气开关51跳闸，加热板11加热回路断开连接，以保证电池烘烤装置的加热安全性。

交流接触器52，一端与空气开关51连接，另一端与固态继电器32与加热板11的连接回路电性连接，用于控制空气开关51与加热板11之间的电性连接。

中间继电器53，与交流接触器52和PLC41连接，用于控制交流接触器52的通断。

当第一温度和/或第二温度大于预设温度时，PLC41生成第二控制信号控制中间继电器53断开，中间继电器53继而控制交流接触器52断开连接，从而断开空气开关51与加热板11之间的连接，使得加热板11停止加热。

在一申请实施例中，电池烘烤装置还包括显示装置7。

显示装置7与PLC41和报警装置42连接通信，用于显示PLC41控发送的实时温度信息和报警装置42发出的报警数据，其中，显示装置7可以是任何具有显示功能的电子产品，例如：OLED(有机电致发光二极管)显示装置，也可以是液晶显示装置，或者其它类型的显示装置。在一申请实施例中，显示装置7包括温度显示区、时间显示区和功能按钮，温度显示区用于显示电池烘烤装置在加热过程中的第一温度、第二温度、第一温度和第二温度的差值以及预设温度和预设差值，时间显示区用于显示电池烘烤装置的实际加热时间以及达到预设温度的预设时间，温度显示区和时间显示区可提供可见的实时数据，功能按钮用于手动输入预设温度、预设差值的数值及达到预设温度的预设时间，监控人员可实时观察实际加热信息与预设加热信息，并在出现加热异常时及时调整。

在一申请实施例中，功能按钮可包括加热按钮和停止按钮，点击加热按钮，显示装置7向PLC41发送启动指令，PLC41收到启动指令接通中间继电器53，中间继电器53闭合以接通交流接触器52，同时将启动指令传递给温度控制模块33以控制固态继电器32闭合，实现对加热板11通电加热；当点击停止按钮时，显示装置7向PLC41发送停止指令，PLC41收到停止指令断开中间继电器53，同时将停止指令传递给温度控制模块33以控制固态继电器32断开，实现对加热板11停止加热。

综上，本申请技术方案本申请技术方案通过控制管理模块4对第一温度和第二温度的差值进行分析，并根据分析结果控制温度控制模块33通断，可保证加热板11发热均匀，温度易控制，能够大大提高超温预警能力，大大减少加热失控的现象。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池烘烤装置，其特征在于，包括：

加热组件，包括加热板、第一温度探头和第二温度探头，所述加热板用于对电池进行加热，所述第一温度探头设于所述加热板的第一位置，所述第一温度探头用于监测所述第一位置的第一温度并将所述第一温度发送至温度采集模块，所述第二温度探头设于所述加热板的第二位置，所述第二温度探头用于监测所述第二位置的第二温度并将所述第二温度发送至温度采集模块；

温度采集模块，与所述第一温度探头和第二温度探头电性连接，通过所述第一温度探头和第二温度探头获取所述第一温度和第二温度，并将所述第一温度和第二温度发送至温度控制模块；

温度控制模块，与所述温度采集模块和加热板连接，用于计算所述第一温度和第二温度的差值，并将所述差值发送至控制管理模块；

控制管理模块，与所述温度控制模块连接实现信息交互，用于对所述温度控制模块发送的差值进行分析，根据分析结果控制所述温度控制模块通断；

开关模块，与所述温度控制模块连接，通过所述温度控制模块向所述加热板供电。

2.如权利要求1所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述加热板包括发热片、铝板、第一硅胶板和第二硅胶板，所述铝板的至少一个侧壁从内到外依次设有第一硅胶板、发热片和第二硅胶板。

3.如权利要求1所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述第一温度探头和第二温度探头通过感温线与所述温度采集模块连接。

4.如权利要求1所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述温度采集模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，其中，

所述第一温度传感器，与所述第一温度探头连接，用于感受所述第一温度探头监测的第一温度，将并将所述第一温度传递给所述温度控制模块；

所述第二温度传感器，与所述第二温度探头连接，用于感受所述第二温度探头监测的第二温度，将并将所述第二温度传递给所述温度控制模块。

5.如权利要求4所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述温度控制模块包括温度处理器和至少一个固态继电器，其中，

所述温度处理器，与所述第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于接收所述第一温度传感器和第二温度传感器传递的所述第一温度和第二温度，并计算所述第一温度和第二温度的差值，将所述差值传递给所述控制管理模块；

所述固态继电器，与所述温度处理器输出端和加热板连接，用于控制所述加热板与开关模块之间的电路通断。

6.如权利要求5所述的电池烘烤装置，其特征在于，每一所述固态继电器对应串联有至少一组保险丝，所述固态继电器和保险丝的串联回路与所述加热板连接。

7.如权利要求5所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述控制管理模块包括可编程逻辑控制器和报警装置，其中，

所述可编程逻辑控制器，与所述温度处理器连接进行信息交互，用于接收所述差值，并比较所述差值与预设差值的大小，当所述差值大于预设差值的情况下生成第一控制信号并发出报警信号，所述可编程逻辑控制器将所述第一控制信号传递给所述温度处理器和报警装置，所述温度处理器在接收到所述第一控制信号时控制所述固态继电器断开连接；

所述报警装置，与所述可编程逻辑控制器连接，用于在接收到第一控制信号时，发出报警信号。

8.如权利要求7所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述温度处理器导入有比例-积分-微分自动运算模块，所述比例-积分-微分自动运算模块用于将所述第一温度和第二温度分别与预设温度进行比较，并将比较结果生成输出数据传递给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器接收并读取所述比例-积分-微分自动运算模块发送的输出数据，当输出数据为所述第一温度和/或第二温度大于预设温度时，所述可编程逻辑控制器生成第二控制信号并将所述第二控制信号传递给所述温度处理器和报警装置，所述温度处理器在接收到所述第二控制信号时控制所述固态继电器断开连接；所述报警装置在接收到第二控制信号时，发出报警信号。

9.如权利要求5所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述开关模块包括空气开关、交流接触器和中间继电器，其中，

所述空气开关，用于向所述加热板提供电流；

所述交流接触器，一端与所述空气开关连接，另一端与所述固态继电器与加热板的连接回路电性连接；

所述中间继电器，与所述交流接触器和可编程逻辑控制器连接，用于控制交流接触器的通断。

10.如权利要求7所述的电池烘烤装置，其特征在于，所述电池烘烤装置还包括显示装置，所述显示装置与所述可编程逻辑控制器和报警装置连接通信。

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