鋰電池激光振鏡切割系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設計與實現(xiàn).pdf

1、新能源汽車在資源限制和減排壓力的雙重推動下勢必逐漸替代傳統(tǒng)燃油車，而動力汽車的“心臟”—-電池系統(tǒng)一直是制約電動汽車大規(guī)模進入市場的瓶頸。目前，鋰電池由于具有重量輕、容量高、壽命長、無污染等優(yōu)點而成為理想的電動汽車能源系統(tǒng)。動力鋰電池的研制因此成為當前的熱點。但是鋰離子電池生產(chǎn)中的關鍵設備—-鋰離子極耳成型設備，在我國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，難以滿足生產(chǎn)和生活的需求，已經(jīng)不能適應現(xiàn)代工業(yè)對其高

2、精度、高速率的要求。
　　本文針對傳統(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題，引入激光振鏡系統(tǒng)到鋰電池設備行業(yè)，實現(xiàn)動態(tài)切割，以取代傳統(tǒng)的極耳成型設備。針對這個目標，文章采用兩種設計與實現(xiàn)方法，具體方式如下：1.工控PC機+運動控制卡，即采用傳統(tǒng)的運動控制解決方案。2.采用軟硬件協(xié)同設計的系統(tǒng)。經(jīng)過實踐測試驗證，證實第二種設計方法由于采用了軟硬可以可裁剪、具有專用性強，可靠性高等特點而在開發(fā)中占據(jù)優(yōu)勢。軟硬件協(xié)同設計強

3、調(diào)軟件和硬件設計開發(fā)是一個并行和相互反饋的過程，使軟硬件相互作用和整合的效率達到最高，從而使最終產(chǎn)品最大限度滿足客戶與市場的需求，并且同時達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模塊，而這些模塊以軟件構件的形式存在以實現(xiàn)界面管理、軌跡插補、位置控制、實時計算以及I/O管理功能。硬件方面，我們采用x86架構的工業(yè)PC104和FPGA多功能擴展電路為核心器件，完成了主控電路、數(shù)字振鏡驅(qū)動電路、I/O擴展電路及編碼器電路的