JP2021511618A - 円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (9)
- フレームと、円柱形リチウムイオン電池を充放電するのに用いられる充放電電源箱と、円柱形リチウムイオン電池の正負極を把持する電池クランプ機構と、円柱形リチウムイオン電池が載置される電池トレイと、制御器とを含み、
前記フレームは電池を化成グレーディングするための上下複数層の加工ステーションを備え、各層の前記加工ステーションに前記充放電電源箱と前記電池クランプ機構が取り付けられており、
前記充放電電源箱の送電端子は前記電池クランプ機構の送電端子に電気的に接続されており、前記充放電電源箱の制御端子と、前記電池クランプ機構の制御端子とはそれぞれ前記制御器の信号伝送ポートに信号接続され、制御器による充放電電源箱及び電池クランプ機構への制御が実現されていることを特徴とする円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。 - 前記充放電電源箱は、電源筺体と、電子回路と、制御ユニット板と、駆動力基板と、システム補助電源と、ACとDCとの間で双方向に電流を流す機能及び変換機能を有するインバータ電源と、放熱ファンとを含み、
前記電子回路、前記駆動力基板、前記制御ユニット板、前記システム補助電源、前記インバータ電源及び前記放熱ファンは、全て電源筺体内に配置されており、さらに前記制御ユニット板は前記駆動力基板に配置されており、前記電子回路、前記駆動力基板及び前記システム補助電源はそれぞれ前記制御ユニット板と電気的に接続されており、前記制御ユニット板は通信インターフェースボードを介して前記制御器の信号と双方向に接続されており、
前記駆動力基板の信号伝送端子は前記インバータ電源の信号伝送ポートに信号接続されており、前記放熱ファンの吹出口は前記フレームの外部に向けられ、前記放熱ファンの制御端子は前記制御器の信号出力端子に電気的に接続されており、前記フレーム内の部品の放熱に用いられることを特徴とする請求項1に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。 - 前記電子回路は、単一の円柱形リチウムイオン電池の充放電に対する双方向DC/DCユニットと、電池電圧と充放電電流のリアルタイム高精度高速サンプリング回路と、正確に制御された充放電定電圧制御回路と、正確に制御された充放電定電流制御回路と、リアルタイム監視及び保護ユニットと、前記電池クランプ駆動機構に内蔵された空気式部品制御及びセンササンプリング制御回路とを含むことを特徴とする請求項2に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。
- 前記駆動力基板は、マルチパス制御DC/DCユニットと、電圧電流監視及び保護ユニットと、ヒートシンクと、定電流定電圧制御回路とを含み、
前記マルチパス制御DC/DCユニットは、前記ヒートシンク、前記定電流定電圧制御回路、及び前記電圧電流監視及び保護ユニットに信号接続されており、
前記インバータ電源の接続ポートはグリッド、前記マルチパス制御DC/DCユニットの入力端子と電気的に接続されることによってグリッド電流を交流から直流に変換して電池を充電する、又は、電池放電電流を交流に変換してグリッドに入力することによって、電池の充電時に、前記駆動力基板回路が前記インバータ電源から電流AC/DCを取得し、電池の放電時に、前記駆動力基板回路が前記インバータ電源から電流DC/ACを放出する、エネルギー回収の機能を有する放電回路が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。 - 前記電池クランプ駆動機構は、上部プローブ板と、上部基板と、上部プローブ板昇降機構と、下部プローブ板と、下部基板と、下部プローブ板昇降機構と、電池トレイ支持板と、接続ワイヤハーネスとを含み、
前記上部基板および前記下部基板は、前記フレームに対応する加工ステーションの上下内面に平行に対向して取り付けられ、両者の間に固定ロッドが接続され、且つ前記上部基板および前記下部基板の対向する両端面にそれぞれ上プローブ板昇降機構および下部プローブ板昇降機構が取付けられ、
前記上部プローブ板昇降機構の移動端と前記下部プローブ板昇降機構の移動端とは、接近する方向又は離隔する方向に移動するように保持され、前記電池トレイ支持板は、前記上部基板と前記下部基板との間の前記固定ロッドに配置され、
前記上部プローブ板と前記下部プローブ板とが水平に対向するように前記電池トレイ支持板の上下両側に配置され、且つ前記上部プローブ板のプローブおよび前記下部プローブ板のプローブとが対向するように保持され、
前記上部プローブ板と前記上部プローブ板昇降機構の移動端とが固着され、前記下部プローブ板と前記下部プローブ板昇降機構の移動端とが固着され、
前記上部プローブ板と前記下部プローブ板とは、前記上部プローブ板昇降機構と前記下部プローブ板昇降機構との駆動により接近する方向又は離隔する方向に移動することにより、2つの前記プローブ板の間に配置された円柱形リチウム電子電池の正負極の締め付け又は解放を行い、
前記上部プローブ板のプローブおよび前記下部プローブ板のプローブは、接続ワイヤハーネスを介して前記充放電電源箱の送電端子に電気的に接続され、円柱形リチウム電子電池の充放電に用いられ、
前記上部プローブ板昇降機構の制御端子および前記下部プローブ板昇降機構の制御端子は、それぞれ前記制御器の対応する信号出力端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。 - 前記電池クランプ駆動機構には、さらに恒温制御装置が設けられ、前記恒温制御装置は、循環風板と、煙及び温度センサと、消火噴霧装置とを含み、
前記循環風板は前記上部基板及び前記下部基板に配置され、且つ前記循環風板に複数の通気口が設けられ、前記上部プローブ板、前記下部プローブ板に換気用の複数の通気口が分布しており、
外部恒温風がプローブ板の通気口を通して前記電池トレイ内に導入され、電池の発熱によって生じた熱量を排出し、電池を常に保持された恒温環境下で稼働させることができ、
前記煙及び温度センサの信号出力端子は、前記制御器の信号入力端子と信号接続されており、
前記消火噴霧装置は、消火噴霧管と、制御弁と、噴霧ヘッドとを含み、前記消火噴霧管は加工ステーションに配置され、前記消火噴霧管の吸水口は外部消火剤源と連通し、
前記消火噴霧管の出水口には、前記加工ステーション上の電池トレイの消火を行う噴霧ヘッドが取り付けられており、
前記制御弁は噴霧管に配置され、且つ前記制御端子は前記制御器の対応する信号出力端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は5に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。 - 前記下部プローブ板と前記下部基板との間の固定ロッドには位置決めブロックが配置され、上部プローブ板の接触位置及び下部プローブ板の接触位置を制限して、その中に挟まれた円柱形リチウムイオン電池の正負極と接触することに用いられることを特徴とする請求項6に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。
- 前記電池トレイはベースと外枠とを含み、前記外枠の底部は前記ベースに固定接続され、両者は円柱形リチウムイオン電池が載置されるキャビティを取り囲み、且つ前記ベースには、円柱形リチウムイオン電池を垂直に載置するための複数の電池溝が設けられており、各電池溝には対応するように前記下部プローブ板のプローブが貫通するための定位孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。
- 前記ベース又は前記外枠にはトレイID番号が表示されていることを特徴とする請求項8に記載の円柱形リチウムイオン電池の化成グレーディング装置。
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