TWI613622B - 具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法 - Google Patents

Abstract

一種具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法，具有至少一電池化成設備、控制裝置及消防裝置。電池化成設備具有至少一個環境偵測器，每一個環境偵測器偵測一個偵測範圍中的環境資訊，環境資訊關聯於偵測範圍中多個電池進行化成程序時產生的環境反應。控制裝置分析環境資訊，據以依據偵測範圍中電池產生的環境反應，選擇性地產生第一控制訊號。消防裝置依據第一控制訊號，對偵測範圍進行消防處理程序。

Description

具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法

本發明係關於一種電池化成系統，特別是一種具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法。

電池生產過程中，電池的活化為不可或缺的一環。電池活化的過程主要係藉由電池化成設備來運作執行。目前的電池化成系統依據產能與生產模式分為全自動與半自動生產線。在生產線運行中，電池會被放置於載盤上，物流到各製程站點進行化成程序或測試程序。

因此，當產線在運行中，人員是無法進入設備區域對設備進行處理，而產線運行暫停亦會造成後續回復運行的麻煩，也會增加不必要的成本。然而，電池在進行化成的過程中，可能會有燒壞毀損的狀況發生，如果未即時地對電池燒壞的狀況進行處理，可能會進一步地影響庫位中其他電池的化成程序，甚至整個電池化成設備的化成程序。

本發明在於提供一種具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法，藉以解決先前技術中人員無法在產線運行中進入設備區域對電池燒壞的狀況進行處理的問題。

本發明所揭露的具有自動消防功能的電池化成系統，具有至少一個電池化成設備、控制裝置及消防裝置。每一個電池化成設備具有至少一個環境偵測器，每一個環境偵測器偵測一個偵測範圍中的環境資訊。環境資訊關聯於偵測範圍中多個電池進行化成程序時產生的環境反應。控制裝置分析每一個環境偵測器偵測的環境資訊，據以依據偵測範圍中電池產生的環境反應，選擇性地產生第一控制訊號。消防裝置依據第一控制訊號，對偵測範圍進行消防處理程序。

本發明所揭露的消防控制方法，適用於電池化成系統，包括偵測電池化成設備中偵測範圍內的環境資訊。環境資訊關聯於偵測範圍中多個電池進行化成程序時產生的環境反應。分析環境資訊，依據偵測範圍中電池產生的環境反應，選擇性地產生第一控制訊號。依據第一控制訊號，該偵測範圍進行消防處理程序。

根據上述本發明所揭露的具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法，藉由環境偵測器來偵測電池化成設備中的環境資訊，依據電池化成設備中的環境資訊，控制消防裝置對發生異常環境反應的範圍進行消防處理程序。據此，可以在電池化成系統的產線運行中時，即時且自動地對電池燒壞的狀況進行處理，避免燒壞的電池進一步地影響電池化成設備中其他電池的化成程序。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參照圖1及圖2，圖1是根據本發明一實施例所繪示之電池化成系統的功能方塊圖，圖2是根據本發明另一實施例所繪示之電池化成系統的功能方塊圖。如圖所示，電池化成系統1具有多個電池化成設備101～103、控制裝置12及消防裝置14。電池化成設備101～103具有多個庫位，每一個庫位例如以電池載盤承載多個電池來進行化成程序，化成程序例如高溫化成、負壓化成、充放電化成或其他合適的化成程序，本實施例不予限制。

電池化成設備101～103電性連接至控制裝置12，受控於控制裝置12來對電池進行化成程序，亦即控制裝置12可以控制電池化成設備101～103內部元件的運作，例如元件的電壓值、電流值、負壓值、執行程序或其他可以控制的內容。電池化成設備101～103除了受控於控制裝置12，亦可以將內部元件運作的情形、電池化成的情形或其他合適的資訊回傳至控制裝置12，由控制裝置12記錄或控制其他元件執行更多的動作。

於本實施例中，電池化成設備101～103分別具有至少一個環境偵測器101a～103a，環境偵測器101a～103a分別用以偵測一個偵測範圍中的環境資訊。舉例來說，電池化成設備101的每一個庫位都設置有一個環境偵測器101a。環境偵測器101a用以偵測對應庫位的煙霧資訊、溫度資訊或其他合適的資訊。換言之，環境偵測器101a用以偵測一個偵測範圍中電池進行化成程序時產生的環境反應。本實施例不限制每一個庫位都設置有一個環境偵測器，一個環境偵測器亦可以偵測多個庫位的環境資訊，亦即偵測範圍可以包含多個庫位。於所屬技術領域具有通常知識者也可以依據環境偵測器可以偵測的範圍來界定偵測範圍，並據以設計電池化成設備中環境偵測器的配置，本實施例不予限制。

消防裝置14用以在電池化成設備101～103進行電池化成的過程中，發生煙霧異常、溫度異常、電池燒壞或其他狀況時，對電池化成設備101～103進行消防處理程序。於本實施例中，消防裝置14藉由通訊網路16與控制裝置12電性連接，亦即受控於控制裝置12以執行消防處理程序。於一個實施例中，控制裝置12例如設置有網路存取點，讓消防裝置14透過無線傳輸的方式連接於控制裝置12的網路存取點，但不以此為限。

於圖1中，消防裝置14可以依據控制裝置12的控制，移動至指定位置。於圖2中，消防裝置14可以設置於一個上下架裝置14’上，被上下架裝置14’移動至指定位置。上下架裝置14’例如是機器手臂或其他合適的裝置，受控於控制裝置12，以抓取消防裝置14、測試治具、負壓治具或其他合適的治具，對電池化成設備101～103進行該治具對應的執行程序。

換言之，於圖1示例中，消防裝置14是結合於上下架裝置14’，也就是說，上下架裝置14’在抓取測試治具、負壓治具或其他合適的治具對電池化成設備101～103進行對應的執行程序時，若發生煙霧異常、溫度異常或其他狀況，上下架裝置14’可以不用放置正抓取著的治具，而可以直接移動至發生異常的位置執行消防處理程序。於圖2示例中，消防裝置14可以與上下裝置14’分離，亦即上下架裝置14’可以將消防裝置14歸位至預設位置，以抓取其他的治具來進行對應的執行程序。在實務上，本實施例不限制消防裝置14與上下架裝置14’的結構關係，但為了方便說明，以下實施例將以圖2示例的電池化成設備101來說明電池化成系統1的消防控制方法，於所屬技術領域具有通常知識者應可以藉由說明理解電池化成設備102～103及圖1示例的消防控制方法。

請一併參照圖2及圖3，圖3係根據本發明一實施例所繪示之消防控制方法的步驟流程圖，如圖所示，於步驟S201中，環境偵測器101a偵測電池化成設備101中一個偵測範圍內的環境資訊。例如電池化成設備101的每一個庫位都配置一個環境偵測器101a時，環境偵測器101a偵測對應庫位的環境資訊，亦即偵測庫位中電池化成產生的煙霧、溫度或其他環境反應。

於步驟S203中，電池化成設備101將環境偵測器101a偵測到的環境資訊輸出至控制裝置12，控制裝置12分析接收到的環境資訊，據以判斷出庫位中電池進行化成程序時產生的環境反應。於步驟S205中，控制裝置12依據庫位中電池產生的環境反應，選擇性地產生第一控制訊號。換言之，當控制裝置12判斷庫位中電池產生的溫度升高至第一溫度門檻值，或判斷庫位中電池產生的煙霧濃度升高到第一煙霧門檻值時，控制裝置12就會產生第一控制訊號至上下架裝置14’。

於步驟S207中，上下架裝置14’依據第一控制訊號，移動消防裝置14至指定位置。也就是說，控制裝置12產生的第一控制訊號指示了電池化成設備101中溫度升高或煙霧濃度升高的庫位，因此上下架裝置14’就依據第一控制訊號，將消防裝置14移動至電池化成設備101中溫度升高或煙霧濃度升高的庫位。此時，消防裝置14於溫度升高或煙霧濃度升高的庫位前待命。

接著，於步驟S209中，控制裝置12依據電池化成設備101輸出的環境資訊，判斷庫位中電池產生的環境反應是否到達消防標準，例如庫位中電池產生的溫度是否持續升高到第二溫度門檻值，或庫位中電池產生的煙霧濃度是否持續升高到第二煙霧門檻值，其中第二溫度門檻值高於第一溫度門檻值，第二煙霧門檻值的濃度高於第一煙霧門檻值的濃度。當庫位中電池產生的環境反應到達消防標準時，於步驟S211中，控制裝置12產生第二控制訊號至消防裝置14，以啟動消防裝置14中的流體閥，對溫度升高或煙霧濃度升高的庫位噴灑消防材料。消防材料例如是二氧化碳或其他合適的材料，本實施例不予限制。

於步驟S213中，消防裝置14的流體閥啟動一段預設時間後，控制裝置12依據庫位中電池產生的環境反應，選擇性地控制上下架裝置14’移動消防裝置14至預設位置，並自電池化成設備101中取出電池載盤。換言之，消防裝置14例如預設噴灑消防材料10秒，亦即在消防裝置14的流體閥啟動10秒後，控制裝置12依據電池化成設備101輸出的環境資訊，判斷溫度升高或煙霧濃度升高的庫位是否還有溫度或煙霧異常。當溫度升高或煙霧濃度升高的庫位仍有溫度異常或煙霧異常時，控制裝置12控制上下架裝置14’將消防裝置14歸位至預設位置，空出上下架裝置14’抓取物品的位置，再移動至溫度異常或煙霧異常的庫位，將庫位的電池載盤取出。

本實施例不限制電池載盤取出後的處理方式，於一個實施例中，上下架裝置14’可以將取出的電池載盤移動至消防槽中，並啟動消防槽對電池載盤注水進行滅火。於本實施例中，消防裝置14進行的消防處理程序包括了步驟S207至步驟S213，於其他實施例中，消防裝置14亦可以在被移動至溫度升高或煙霧濃度升高的庫位時，直接噴灑消防材料，而不用先進行待命後，於庫位中電池產生的溫度到達第二溫度門檻值或煙霧濃度到達第二煙霧門檻值時，才噴灑消防材料。於所屬技術領域具有通常知識者可以自行設計，本實施例不予限制。

請一併參照圖2、圖3及圖4，圖4是根據本發明一實施例所繪示之消防裝置的功能方塊圖，如圖所示，消防裝置14具有滅火器141、流體閥142、輸出控制器143及壓力偵測器144。滅火器141用以儲存消防材料，例如二氧化碳或其他合適材料。流體閥142設置於滅火器141的開口，依據輸出控制器143的控制啟動，以噴灑出滅火器141內的消防材料。於一個實施例中，消防裝置14具有兩個流體閥142，兩個流體閥142噴灑的方向不同。換言之，消防裝置14可以移動於兩排電池化成設備之間，依據哪一排電池化成設備的庫位發生溫度或煙霧異常，選擇啟動哪一個噴灑方向的流體閥142。

壓力偵測器144用以偵測滅火器141內的流體壓力，也就是說，壓力偵測器144偵測到的壓力，可用以判斷滅火器141內消防材料的量是否足夠。以前述的步驟S213來說，消防裝置14預設噴灑消防材料10秒，當消防裝置14的流體閥141啟動後，不到10秒內，壓力偵測器144偵測到的壓力，可判斷出滅火器141內消防材料的量不足以噴灑完10秒。此時，輸出控制器143可以直接控制流體閥142關閉，並告知控制裝置12，以令控制控制裝置12可以不待10秒的噴灑完成，直接控制上下架裝置14’將消防裝置14歸位至預設位置，再移動至溫度或煙霧仍異常的庫位，將庫位的電池載盤取出，但不以此為限。

在實務上，當電池化成設備101的環境偵測器101a是用以偵測電池化成設備101的溫度時，控制裝置12可以依據庫位中電池產生的溫度來判斷是否控制消防裝置14進行消防處理程序。當電池化成設備101的環境偵測器101a是用以偵測電池化成設備101的煙霧濃度時，控制裝置12可以依據庫位中電池產生的溫度濃度來判斷是否控制消防裝置14進行消防處理程序。

在一個實施例中，電池化成設備101的環境偵測器101a可以包含偵測煙霧濃度的煙霧偵測器和偵測電池溫度的溫度偵測器，分別依據煙霧的濃度和電池的溫度來控制消防裝置14。請一併參照圖2與圖5，圖5係根據本發明另一實施例所繪示之消防控制方法的步驟流程圖。如圖5所示，於步驟S301中，煙霧偵測器偵測電池化成設備101中一個偵測範圍內的煙霧濃度。於步驟S303中，控制裝置12依據煙霧偵測器產生的環境資訊，分析偵測範圍內的煙霧濃度。於步驟S305中，控制裝置12判斷煙霧濃度是否超過門檻值。當煙霧濃度超過門檻值時，於步驟S307中，上下架裝置14’移動消防裝置14至指定位置待命。當煙霧濃度未超過門檻值時，回到步驟S301中，煙霧偵測器持續偵測電池化成設備101中一個偵測範圍內的煙霧濃度。

於步驟S309中，控制裝置12依據溫度偵測器產生的環境資訊，判斷電池溫度的變化是否異常，亦即判斷電池的溫度是否變化太大，或溫度是否超過門檻值。當電池溫度的變化異常時，於步驟S311中，控制裝置12啟動消防裝置14中的流體閥，對偵測範圍噴灑消防材料。當電池溫度的變化未異常時，消防裝置14可以繼續於指定位置待命或回到步驟S305，重新判斷煙霧濃度是否超過門檻值，並在煙霧濃度不超過門檻值時，將消防裝置14歸位至預設位置。

於步驟S313中，當消防裝置14的流體閥啟動一段預設時間後，控制裝置12判斷煙霧濃度是否仍超過門檻值。當煙霧濃度仍超過門檻值時，於步驟S315中，控制裝置12控制上下架裝置14’移動消防裝置歸位至預設位置，並控制上下架裝置14’自電池化成設備101中取出發生異常的電池載盤。當煙霧濃度不超過門檻值時，於步驟S317中，控制裝置12控制上下架裝置14’移動消防裝置14歸位至預設位置，並記錄消防事件，亦即記錄消防裝置於步驟S311中噴灑消防材料的庫位，待整個電池化成程序完成後，再處理曾發生溫度異常或煙霧濃度異常的庫位，但不以此為限。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種具有自動消防功能的電池化成系統及其消防控制方法，藉由環境偵測器來偵測電池化成設備中的環境資訊，以電池化成設備的控制裝置來分析環境偵測器取得的環境資訊，據以依據電池化成設備中電池產生的環境反應，控制消防裝置對發生異常環境反應的電池進行消防處理程序。藉此，在電池化成系統的運行中，發生電池燒壞的狀況時，消防裝置可以即時移動至電池燒壞的位置，對電池燒壞的狀況進行消防處理，避免燒壞的電池進一步地影響電池化成設備中其他電池的化成程序。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧電池化成系統

101～103‧‧‧電池化成設備

101a～103a‧‧‧環境偵測器

12‧‧‧控制裝置

14‧‧‧消防裝置

14’‧‧‧上下架裝置

16‧‧‧通訊網路

圖1是根據本發明一實施例所繪示之電池化成系統的功能方塊圖。 圖2是根據本發明另一實施例所繪示之電池化成系統的功能方塊圖。 圖3係根據本發明一實施例所繪示之消防控制方法的步驟流程圖。 圖4是根據本發明一實施例所繪示之消防裝置的功能方塊圖。 圖5係根據本發明另一實施例所繪示之消防控制方法的步驟流程圖。

1‧‧‧電池化成系統

101~103‧‧‧電池化成設備

101a~103a‧‧‧環境偵測器

12‧‧‧控制裝置

14‧‧‧消防裝置

16‧‧‧通訊網路

Claims (8)

1. 一種具有自動消防功能的電池化成系統，包括：至少一電池化成設備，每一該電池化成設備具有至少一環境偵測器，每一該環境偵測器偵測一偵測範圍中的一環境資訊，該環境資訊關聯於該偵測範圍中多個電池進行化成程序時產生的環境反應；一控制裝置，分析每一該環境偵測器偵測的該環境資訊，據以依據該偵測範圍中該些電池產生的環境反應是否到達一第一消防標準或一第二消防標準，選擇性地產生至少一第一控制訊號或一第二控制訊號；一消防裝置；一上下架裝置，用以依據該第一控制訊號選擇性地移動該消防裝置至對應的偵測範圍；以及其中，該消防裝置，依據該第二控制訊號啟動一流體閥，以對該偵測範圍噴灑消防材料。
2. 如請求項1所述之具有自動消防功能的電池化成系統，其中當該消防裝置啟動該流體閥一預設時間後，該控制裝置更分析該環境偵測器偵測的該環境資訊，據以依據該偵測範圍中該些電池產生的環境反應，選擇性地產生一第三控制訊號至該上下架裝置，該上下架裝置依據該第三控制訊號，取出該電池化成設備中的一電池載盤，該電池載盤位於該偵測範圍中。
3. 如請求項2所述之具有自動消防功能的電池化成系統，其中該消防處理程序包括該消防裝置依據該第一控制訊號，移動至一指定位 置，以及該上下架裝置依據該第三控制訊號，將該消防裝置自該指定位置移動至一預設位置，再自該電池化成設備中取出該電池載盤。
4. 如請求項2所述之具有自動消防功能的電池化成系統，其中該消防裝置更具有一滅火器、一輸出控制器及一壓力偵測器，該滅火器儲存消防材料，該輸出控制器依據該第二控制訊號啟動該流體閥，該壓力偵測器用以偵測該滅火器中的壓力，當該流體閥啟動未到該預設時間，該壓力偵測器偵測到該滅火器中的壓力低於一壓力門檻值時，該控制裝置產生該第三控制訊號。
5. 一種消防控制方法，適用於一電池化成系統，該消防控制方法包括：偵測一電池化成設備中一偵測範圍內的一環境資訊，該環境資訊關聯於該偵測範圍中多個電池進行化成程序時產生的環境反應；分析該環境資訊；依據該偵測範圍中該些電池產生的環境反應是否到達一第一消防標準或一第二消防標準，選擇性地產生至少一第一控制訊號或一第二控制訊號；以及當判斷該偵測範圍中該些電池產生的環境反應到達該第一消防標準時，產生該第一控制訊號給一上下架裝置以指示該上下架裝置移動至對應的該偵測範圍；以及當判斷該偵測範圍中該些電池產生的環境反應到達該第二消防標準時，產生該第二控制訊號，以啟動該消防裝置中的一流體閥對該偵測範圍噴灑一消防材料。
6. 如請求項5所述之消防控制方法，其中當啟動該流體閥一預設時間後，更依據該偵測範圍中該些電池產生的環境反應，選擇性地產生一第三控制訊號至該上下架裝置，該上下架裝置依據該第三控制訊號，自該電池化成設備中取出一電池載盤，該電池載盤位於該偵測範圍中。
7. 如請求項6所述之消防控制方法，其中該消防處理程序更包括依據該第一控制訊號，移動該消防裝置至一指定位置，以及該上下架裝置依據該第三控制訊號，將該消防裝置自該指定位置移動至一預設位置，再自該電池化成設備中取出該電池載盤。
8. 如請求項6所述之消防控制方法，其中該消防材料儲存於該消防裝置的一滅火器中，該消防控制方法更包括偵測該滅火器中的壓力，當該流體閥啟動未到該預設時間，且該滅火器中的壓力低於一壓力門檻值時，產生該第三控制訊號至該上下架裝置。