★ 深圳市英威騰電氣股份有限公司 瞿傳雷

關鍵詞：

鋰電；輥壓機；GD350；主從控制

1應用場景

隨著2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標的提出，鋰電池行業迎來了較大的發展機遇。鋰電池的生產會用到正負極片，而輥壓機則負責把前端正負極鋁箔涂抹的電極材料進行壓實以增大材料密度。

2設備原理

電池極片輥壓機在啟停過程中，根據工藝需要，必須對兩只軋輥進行無級變速，同時確保兩只軋輥的線速度一致。電池極片的軋制是軋輥與電池極片之間產生摩擦力，把電池極片拉進旋轉的軋輥之間，電池極片受壓變形的過程。

輥壓機包含上下兩個軋輥，上邊為定輥下為動輥，通過液壓調節動輥來調節兩軋輥之間的間隙和壓力。來料為鋁箔涂覆極性材料，鋁箔涂覆長度每約820mm間隔有10mm不涂覆極性材料。來料涂覆厚度約210μm，通過輥壓機后厚度保持在164～165μm左右，來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萬向聯軸器連接。

3客戶需求

由于原AB分頻控制方案存在主從機功率平衡度較差、動輥和定輥的線速度不一致、定輥和動輥處于鋁箔涂料接縫處時啟動困難等問題，所以客戶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小，啟動轉矩大。

（2）在整個調速范圍內動輥和定滾運行線速度要一致，運行功率平衡。

（3）變頻器需適應整個輥壓機系統進行加減速的調節，加減速時間受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控制，配合編碼器對軋輥運行速度進行精確控制和保證啟動轉矩。

（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速度一致和功率平衡。

（3）配置制動單元。變頻器配置制動單元，以滿足軋輥配合整條產線的快速停機要求。

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方案優勢

在使用英威騰主從控制方案之后:

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

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

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

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

6結語

此GD350CAN主從控制方案在鋰電池極片輥壓機上已成功應用。通過軋輥控制變頻器進行CAN主從控制技術的使用，讓客戶關注的低頻控制穩定度、全頻率段動輥和定輥線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線的一個重要設備成功運行。

精彩對話：

深圳市英威騰光伏科技有限公司總經理任衛峰

自動化博覽：在綠色低碳領域，英威騰主要有哪幾類產品？應用到哪些環節？取得了哪些突出成績？

任衛峰：英威騰光伏板塊，主要有并網逆變器、儲能逆變器、離網逆變器這三類產品。在光伏發電系統中，光伏逆變器可以將光伏（PV）太陽能板產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，或是供離網的電網使用。自涉足這個領域，英威騰光伏自主研發生產的逆變器產品已經銷往全球100多個國家和地區，解決用戶的用電問題，且綠色低碳，具有很好的經濟、社會效益。

自動化博覽：目前，用戶在實現雙碳目標方面亟待解決的痛點問題是什么？英威騰的產品/方案將如何幫助用戶？

任衛峰：痛點問題主要可能還是成本、意識和“綠色家庭”的創建。光伏產品的安全與效能直接關系到用戶的體驗和成本，英威騰有20年的技術底蘊，多年來不吝研發投入，通過產品技術創新來促進發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發展經濟體系，推動能源體系綠色低碳轉型，提升全社會公眾低碳意識起到至關重要的作用。英威騰光伏的用戶產品方案順勢推出，符合市場需求，光伏發電+家庭能量管理，便捷的綠色清潔能源，每一個用戶，每一個家庭，都將參與到雙碳目標戰略的實現。

自動化博覽：英威騰在綠色低碳領域的主要特點和優勢是什么？應用了哪些先進技術？

任衛峰：在低碳領域，英威騰光伏聚焦戶用和工商業光伏和儲能產品解決方案。產品以高性價比、高可靠性作為設計理念，同時采用高效調制算法，提高運行效率和發電量，提升發電收益。支持智能化的AFCI模塊，防止直流拉弧，確保發電安全可靠。

自動化博覽：您怎么看我國政府的“30·60”雙碳目標？您看到哪些潛在機會？

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年我國經濟總量要翻一番，但碳排放總量僅增加20%，這對各行各業的壓力都比較大。那么“雙碳”目標就意味著未來的重點工作是開發和利用清潔能源，并提前布局儲備各種節碳技術、節水、節電、節油。

潛在商業機會：（1）新能源成為能源發展的航向標；（2）能源租賃模式推動市場的發展，特別是戶用市場再次備受追捧；（3）在雙碳目標驅動下，碳指標成為企業節能減排，降低碳排放的重要途徑；（4）儲能市場將成為未來之星。

自動化博覽：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務板塊，雙碳目標下，新能源裝機量不斷增加是必然趨勢。我們也會持續投入研發力量在光伏產品上。目前，英威騰光伏自主研發的全系列升級版并網逆變器已經陸續推向市場；隨著新型儲能商業模式加速落地，儲能產品及方案的全新開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快速發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，堅持發揚創新精神，做好產品，服務市場，為雙碳目標的實現貢獻一己之力。A

參考文獻：

[1]深圳市英威騰電氣股份有限公司.Goodrive35系列變頻器產品說明書[Z].

摘自《自動化博覽》2022年8月刊