锂离子电池自动检测分选系统的开发设计
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摘要
如今锂离子电池在各地有着广泛的应用，且在实际应用中又以组合电池的形式居多。而组合电池性能的好坏，则取决于组合电池中单体电池的电化学特性的一致性。这就需要在电池出厂前对电池的性能进行检测并分选。以前人们常采用人工检测，手工分选，和稍加改进小型检选系统，有效率低、漏检多、精确度低等缺点，因此无法满足大批量锂离子电池的检选，从而会影响锂离子电池的正常销售以及安全可靠的使用。鉴于此，开发了锂离子电池自动检测分选系统。
本论文主要讨论锂离子电池检测分选系统的设计和实现，详尽介绍了系统的结构、工作原理及性能，着重阐述了内阻检测装置的软硬件设计和系统中的抗干扰措施。同时，针对单一特性分选电池方法的局限性，提出了基于Bayes估计的参数融合的电池分选方法。本系统的开发完成节约了相当的时间和人力，不仅提高了劳动生产率，而且大大地降低了工人的劳动强度。
本文主要包含两部分内容：检测系统的设计与分类方法的研究。
关于检测系统的设计，本文主要做了以下两方面的工作:
第一，简单阐述系统的检测原理，开发原则。
第二，根据实际情况及设计要求，对系统的各部分进行设计，重点是对内阻检测装置的设计。
关于分类方法的研究，本文主要做了以下三方面的工作:
第一，介绍数据融合的基本概念，融合方法。
第二，根据实际使用情况，应用Bayes估计方法推导融合结果。
第三，把融合结果应用到电池分类中。
Nowadays, Li-ion battery is widely used, and in practice is often used in packs. Pack-battery's quality is determined by the consistency of the independent battery's required to be measured and classified before its out of factory. In the past, this is often done artificially or by the small scale measure-classification system improved slightly, which are of low efficiency, many measure missed, and low precision. Hence, it can't satisfy with the measure and classification of large quantities of Li-ion. Thus it will affect Li-ion battery normal sale and safe usage. So we develop the Li-ion battery's automatic measure and classification system.
This paper mainly discusses the design and implementation of Li-ion battery's measure and classification system, introduces the system structure, working principle and performance in detail, and particularly introduces the design of hardware, software and its measures suppressing interference. At the same time, in allusion to the limit of the method based on single characteristic classifying batteries, we bring forward one battery classification method based on Date-Fusions theory of Bayes Estimation. The completeness of this system development will contribute to save considerable time and man-power, improve the productivity, and greatly decrease the labour intensity of workers.
This paper mainly consists of two parts, the design of measure system and the research of classification method.
On the design of measure system, two main works are as follows.
Firstly, the measure and development principles are briefly introduced.
Secondly, this paper demonstrates the design of the various parts of the system, especially of the internal resistance measure equipment according to the practical condition and design demand.
On the method of classification, the main works are follows.
Firstly, the fundamental conception and method of Date-Fusion are introduced.
Secondly, fusion result is induced by the Bayes method according to the practical condition.
Thirdly, we apply the fusion result to the battery's classification.
本论文主要讨论锂离子电池检测分选系统的设计和实现，详尽介绍了系统的结构、工作原理及性能，着重阐述了内阻检测装置的软硬件设计和系统中的抗干扰措施。同时，针对单一特性分选电池方法的局限性，提出了基于Bayes估计的参数融合的电池分选方法。本系统的开发完成节约了相当的时间和人力，不仅提高了劳动生产率，而且大大地降低了工人的劳动强度。
本文主要包含两部分内容：检测系统的设计与分类方法的研究。
关于检测系统的设计，本文主要做了以下两方面的工作:
第一，简单阐述系统的检测原理，开发原则。
第二，根据实际情况及设计要求，对系统的各部分进行设计，重点是对内阻检测装置的设计。
关于分类方法的研究，本文主要做了以下三方面的工作:
第一，介绍数据融合的基本概念，融合方法。
第二，根据实际使用情况，应用Bayes估计方法推导融合结果。
第三，把融合结果应用到电池分类中。
Nowadays, Li-ion battery is widely used, and in practice is often used in packs. Pack-battery's quality is determined by the consistency of the independent battery's required to be measured and classified before its out of factory. In the past, this is often done artificially or by the small scale measure-classification system improved slightly, which are of low efficiency, many measure missed, and low precision. Hence, it can't satisfy with the measure and classification of large quantities of Li-ion. Thus it will affect Li-ion battery normal sale and safe usage. So we develop the Li-ion battery's automatic measure and classification system.
This paper mainly discusses the design and implementation of Li-ion battery's measure and classification system, introduces the system structure, working principle and performance in detail, and particularly introduces the design of hardware, software and its measures suppressing interference. At the same time, in allusion to the limit of the method based on single characteristic classifying batteries, we bring forward one battery classification method based on Date-Fusions theory of Bayes Estimation. The completeness of this system development will contribute to save considerable time and man-power, improve the productivity, and greatly decrease the labour intensity of workers.
This paper mainly consists of two parts, the design of measure system and the research of classification method.
On the design of measure system, two main works are as follows.
Firstly, the measure and development principles are briefly introduced.
Secondly, this paper demonstrates the design of the various parts of the system, especially of the internal resistance measure equipment according to the practical condition and design demand.
On the method of classification, the main works are follows.
Firstly, the fundamental conception and method of Date-Fusion are introduced.
Secondly, fusion result is induced by the Bayes method according to the practical condition.
Thirdly, we apply the fusion result to the battery's classification.
引文
1 赵健，杨维芝，赵佳明.锂离子电池的应用开发. 电池工业，2000，5（1）：31-36
2 文哲雄.电池参数测量与分选系统的研制方法.现代计算机，1996，（4）：77-10
3 朱巨军等.二次电池检测系统的研制.检测与仪表，1998，（3）：24-26
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7 郭华军.锂离子电池炭负极材料的制造与性能及应用研究. 中南大学博士论文，1998：1-8
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13 涂时亮.单片机控制技术.复旦大学出版社，1994
14 武庆生，仇梅编著.单片机原理与应用.电子科学大学出版社，1999：1-65
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16 宋吉江，牛轶霞，于春战，邱兆海.CMOS模拟开关及其选择问题.微电子技术，2001，29（3）：59-61
17 王福瑞等编著.单片微机测控系统设计大全.第2版. 北京航空航天大学出版社，2000：257-263
18 张友德，赵志英，涂时亮.单片微型机原理.复旦大学出版社，1992：182-186
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20 房小翠，王金凤.单片机实用系统设计技术.国防工业出版社，1999
21 周航慈编著. 单片机应用程序设计技术(修订版) . 北京航空航天大学出版社，2003：329-331
22 杨振江编著.A/D、D/A转换器接口技术与实用线路.西安电子科技大学出版社，1996
23 沙占友都能编著.新型特种集成电源及其应用. 第2版.1998
24 甘登岱，李广东，徐建平编著.单片机实用开发指南. 科学出版社，1994
25 谢德明，刘昭林.电池封口化成机理的研究.电池，1999，29（2）：73-75
26 朱巨军，蒋德安，张笑咏，劳力云.二次电池检测系统的研制.电测与仪表，1998，35（4）：24-27
27 王海英，张军，李革臣.电池自动检测分选设备的开发与设计.哈尔滨理工大学学报，2000，5（5）：16-19
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30 桂长清.蓄电池组的均匀性.电源技术，1991，（3）：8-11
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32 W.A.Hashlamoun, P.K.Varshney. Further Results on Distributed Bayesian Signal Detection. IEEE Tran, ONIT, 1993,39(4)1660-1662
33 何友，王国宏，陆大鑫，彭应宁.多传感器信息融合及应用.第2版.电子工业出版社，2002
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36 邵远，何发昌，罗志增，多传感器信息融合浅析.电子学报，1994，（5）：73-79
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