鋰電池激光振鏡切割系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、新能源汽車(chē)在資源限制和減排壓力的雙重推動(dòng)下勢(shì)必逐漸替代傳統(tǒng)燃油車(chē)，而動(dòng)力汽車(chē)的“心臟”—-電池系統(tǒng)一直是制約電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)的瓶頸。目前，鋰電池由于具有重量輕、容量高、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而成為理想的電動(dòng)汽車(chē)能源系統(tǒng)。動(dòng)力鋰電池的研制因此成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。但是鋰離子電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備—-鋰離子極耳成型設(shè)備，在我國(guó)仍以沖切和超聲波焊接為主。其制成品精度低、毛刺大、使用壽命短等缺點(diǎn)，難以滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活的需求，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對(duì)其高

2、精度、高速率的要求。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)鋰電池極耳成型方式所面臨的精度不高和效率低下等問(wèn)題，引入激光振鏡系統(tǒng)到鋰電池設(shè)備行業(yè)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)切割，以取代傳統(tǒng)的極耳成型設(shè)備。針對(duì)這個(gè)目標(biāo)，文章采用兩種設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，具體方式如下：1.工控PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡，即采用傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。2.采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐測(cè)試驗(yàn)證，證實(shí)第二種設(shè)計(jì)方法由于采用了軟硬可以可裁剪、具有專(zhuān)用性強(qiáng)，可靠性高等特點(diǎn)而在開(kāi)發(fā)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)強(qiáng)

3、調(diào)軟件和硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是一個(gè)并行和相互反饋的過(guò)程，使軟硬件相互作用和整合的效率達(dá)到最高，從而使最終產(chǎn)品最大限度滿(mǎn)足客戶(hù)與市場(chǎng)的需求，并且同時(shí)達(dá)到成本和性能的均衡。軟件方面，我們利用了硬件抽象層封裝各個(gè)模塊，而這些模塊以軟件構(gòu)件的形式存在以實(shí)現(xiàn)界面管理、軌跡插補(bǔ)、位置控制、實(shí)時(shí)計(jì)算以及I/O管理功能。硬件方面，我們采用x86架構(gòu)的工業(yè)PC104和FPGA多功能擴(kuò)展電路為核心器件，完成了主控電路、數(shù)字振鏡驅(qū)動(dòng)電路、I/O擴(kuò)展電路及編碼器電路的