★ 深圳市英威騰電氣股份有限公司 瞿傳雷

關(guān)鍵詞：

鋰電；輥壓機；GD350；主從控制

1應用場(chǎng)景

隨著(zhù)2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標的提出，鋰電池行業(yè)迎來(lái)了較大的發(fā)展機遇。鋰電池的生產(chǎn)會(huì )用到正負極片，而輥壓機則負責把前端正負極鋁箔涂抹的電極材料進(jìn)行壓實(shí)以增大材料密度。

2設備原理

電池極片輥壓機在啟停過(guò)程中，根據工藝需要，必須對兩只軋輥進(jìn)行無(wú)級變速，同時(shí)確保兩只軋輥的線(xiàn)速度一致。電池極片的軋制是軋輥與電池極片之間產(chǎn)生摩擦力，把電池極片拉進(jìn)旋轉的軋輥之間，電池極片受壓變形的過(guò)程。

輥壓機包含上下兩個(gè)軋輥，上邊為定輥下為動(dòng)輥，通過(guò)液壓調節動(dòng)輥來(lái)調節兩軋輥之間的間隙和壓力。來(lái)料為鋁箔涂覆極性材料，鋁箔涂覆長(cháng)度每約820mm間隔有10mm不涂覆極性材料。來(lái)料涂覆厚度約210μm，通過(guò)輥壓機后厚度保持在164～165μm左右，來(lái)料厚度的均勻度直接影響輥壓后的厚度是否達標。電機和軋輥之間通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器連接。

3客戶(hù)需求

由于原AB分頻控制方案存在主從機功率平衡度較差、動(dòng)輥和定輥的線(xiàn)速度不一致、定輥和動(dòng)輥處于鋁箔涂料接縫處時(shí)啟動(dòng)困難等問(wèn)題，所以客戶(hù)對新的控制方案提出以下需求：

（1）要求變頻器控制軋輥運行速度波動(dòng)小，啟動(dòng)轉矩大。

（2）在整個(gè)調速范圍內動(dòng)輥和定滾運行線(xiàn)速度要一致，運行功率平衡。

（3）變頻器需適應整個(gè)輥壓機系統進(jìn)行加減速的調節，加減速時(shí)間受PLC調節。

4英威騰系統方案

4.1系統解決方案

（1）電機配置編碼器。變頻器采用矢量閉環(huán)控制，配合編碼器對軋輥運行速度進(jìn)行精確控制和保證啟動(dòng)轉矩。

（2）變頻器配置CAN通訊卡。用于兩臺軋輥的速度控制，以達到上下軋輥的線(xiàn)速度一致和功率平衡。

（3）配置制動(dòng)單元。變頻器配置制動(dòng)單元，以滿(mǎn)足軋輥配合整條產(chǎn)線(xiàn)的快速停機要求。

4.2方案系統圖

4.3方案配置表

表1電機參數

減速機：減速比29.95

表2變頻器配置

5方案優(yōu)勢

在使用英威騰主從控制方案之后:

（1）設備控制更簡(jiǎn)單。變頻器主機接收PLC啟動(dòng)信號，加減速時(shí)間均為0，加減速時(shí)間受PLC模擬量給定速度的變化速度進(jìn)行控制，從機跟隨主機變化而變化。

（2）設備主從同步調試步驟更少。在進(jìn)行設備主從同步調試時(shí)，只需幾個(gè)參數就能解決，參數可復制性強。

（3）生產(chǎn)穩定性高。低頻輸出轉矩大，不會(huì )出現在兩極片間隔位置啟動(dòng)時(shí)力矩不穩拉扯壞極片的情況。同時(shí)低頻控制更穩定，在低速狀態(tài)下檢測極片輥壓厚度更方便，減少不合格極片的產(chǎn)出。

（4）生產(chǎn)效率大幅度提升。全頻率段動(dòng)輥定輥運行線(xiàn)速度保持一致，可在系統設計轉速內任意調節軋輥運行速度，大大提高了客戶(hù)的生產(chǎn)效率。

6結語(yǔ)

此GD350CAN主從控制方案在鋰電池極片輥壓機上已成功應用。通過(guò)軋輥控制變頻器進(jìn)行CAN主從控制技術(shù)的使用，讓客戶(hù)關(guān)注的低頻控制穩定度、全頻率段動(dòng)輥和定輥線(xiàn)速度的一致性等性能，得到大幅度提升。保障設備在任意調節速度的情況下，軋輥可以良好運行。該方案保障了輥壓機作為整條鋰電池生產(chǎn)線(xiàn)的一個(gè)重要設備成功運行。

精彩對話(huà)：

深圳市英威騰光伏科技有限公司總經(jīng)理任衛峰

自動(dòng)化博覽：在綠色低碳領(lǐng)域，英威騰主要有哪幾類(lèi)產(chǎn)品？應用到哪些環(huán)節？取得了哪些突出成績(jì)？

任衛峰：英威騰光伏板塊，主要有并網(wǎng)逆變器、儲能逆變器、離網(wǎng)逆變器這三類(lèi)產(chǎn)品。在光伏發(fā)電系統中，光伏逆變器可以將光伏（PV）太陽(yáng)能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電（AC）的逆變器，可以反饋回商用輸電系統，或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。自涉足這個(gè)領(lǐng)域，英威騰光伏自主研發(fā)生產(chǎn)的逆變器產(chǎn)品已經(jīng)銷(xiāo)往全球100多個(gè)國家和地區，解決用戶(hù)的用電問(wèn)題，且綠色低碳，具有很好的經(jīng)濟、社會(huì )效益。

自動(dòng)化博覽：目前，用戶(hù)在實(shí)現雙碳目標方面亟待解決的痛點(diǎn)問(wèn)題是什么？英威騰的產(chǎn)品/方案將如何幫助用戶(hù)？

任衛峰：痛點(diǎn)問(wèn)題主要可能還是成本、意識和“綠色家庭”的創(chuàng )建。光伏產(chǎn)品的安全與效能直接關(guān)系到用戶(hù)的體驗和成本，英威騰有20年的技術(shù)底蘊，多年來(lái)不吝研發(fā)投入，通過(guò)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新來(lái)促進(jìn)發(fā)電效率的提升和度電成本的降低。另外，國家雙碳目標的提出，對于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系，推動(dòng)能源體系綠色低碳轉型，提升全社會(huì )公眾低碳意識起到至關(guān)重要的作用。英威騰光伏的用戶(hù)產(chǎn)品方案順勢推出，符合市場(chǎng)需求，光伏發(fā)電+家庭能量管理，便捷的綠色清潔能源，每一個(gè)用戶(hù)，每一個(gè)家庭，都將參與到雙碳目標戰略的實(shí)現。

自動(dòng)化博覽：英威騰在綠色低碳領(lǐng)域的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢是什么？應用了哪些先進(jìn)技術(shù)？

任衛峰：在低碳領(lǐng)域，英威騰光伏聚焦戶(hù)用和工商業(yè)光伏和儲能產(chǎn)品解決方案。產(chǎn)品以高性?xún)r(jià)比、高可靠性作為設計理念，同時(shí)采用高效調制算法，提高運行效率和發(fā)電量，提升發(fā)電收益。支持智能化的AFCI模塊，防止直流拉弧，確保發(fā)電安全可靠。

自動(dòng)化博覽：您怎么看我國政府的“30·60”雙碳目標？您看到哪些潛在機會(huì )？

任衛峰：雙碳目標的提出是我國的重大戰略決策。我國是全球碳排放總量最大的國家，預計2030年人均GDP為25美元，二氧化碳峰值控制在120億噸左右。據此計算2030年我國經(jīng)濟總量要翻一番，但碳排放總量?jì)H增加20%，這對各行各業(yè)的壓力都比較大。那么“雙碳”目標就意味著(zhù)未來(lái)的重點(diǎn)工作是開(kāi)發(fā)和利用清潔能源，并提前布局儲備各種節碳技術(shù)、節水、節電、節油。

潛在商業(yè)機會(huì )：（1）新能源成為能源發(fā)展的航向標；（2）能源租賃模式推動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展，特別是戶(hù)用市場(chǎng)再次備受追捧；（3）在雙碳目標驅動(dòng)下，碳指標成為企業(yè)節能減排，降低碳排放的重要途徑；（4）儲能市場(chǎng)將成為未來(lái)之星。

自動(dòng)化博覽：在踐行雙碳目標方面，英威騰有何規劃？

任衛峰：光伏新能源是英威騰的重要業(yè)務(wù)板塊，雙碳目標下，新能源裝機量不斷增加是必然趨勢。我們也會(huì )持續投入研發(fā)力量在光伏產(chǎn)品上。目前，英威騰光伏自主研發(fā)的全系列升級版并網(wǎng)逆變器已經(jīng)陸續推向市場(chǎng)；隨著(zhù)新型儲能商業(yè)模式加速落地，儲能產(chǎn)品及方案的全新開(kāi)拓也將是我們的重中之重。

挑戰和機遇總是并存的。英威騰光伏正處在一個(gè)快速發(fā)展且前景廣闊的賽道上，這是我們的幸運，英威騰也將不忘初心，堅持發(fā)揚創(chuàng )新精神，做好產(chǎn)品，服務(wù)市場(chǎng)，為雙碳目標的實(shí)現貢獻一己之力。A

參考文獻：

[1]深圳市英威騰電氣股份有限公司.Goodrive35系列變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)[Z].

摘自《自動(dòng)化博覽》2022年8月刊