★ 深圳市英威腾电气股份有限公司 瞿传雷

关键词：

锂电；辊压机；GD350；主从控制

1应用场景

随着2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标的提出，锂电池行业迎来了较大的发展机遇。锂电池的生产会用到正负极片，而辊压机则负责把前端正负极铝箔涂抹的电极材料进行压实以增大材料密度。

2设备原理

电池极片辊压机在启停过程中，根据工艺需要，必须对两只轧辊进行无级变速，同时确保两只轧辊的线速度一致。电池极片的轧制是轧辊与电池极片之间产生摩擦力，把电池极片拉进旋转的轧辊之间，电池极片受压变形的过程。

辊压机包含上下两个轧辊，上边为定辊下为动辊，通过液压调节动辊来调节两轧辊之间的间隙和压力。来料为铝箔涂覆极性材料，铝箔涂覆长度每约820mm间隔有10mm不涂覆极性材料。来料涂覆厚度约210μm，通过辊压机后厚度保持在164～165μm左右，来料厚度的均匀度直接影响辊压后的厚度是否达标。电机和轧辊之间通过万向联轴器连接。

3客户需求

由于原AB分频控制方案存在主从机功率平衡度较差、动辊和定辊的线速度不一致、定辊和动辊处于铝箔涂料接缝处时启动困难等问题，所以客户对新的控制方案提出以下需求：

（1）要求变频器控制轧辊运行速度波动小，启动转矩大。

（2）在整个调速范围内动辊和定滚运行线速度要一致，运行功率平衡。

（3）变频器需适应整个辊压机系统进行加减速的调节，加减速时间受PLC调节。

4英威腾系统方案

4.1系统解决方案

（1）电机配置编码器。变频器采用矢量闭环控制，配合编码器对轧辊运行速度进行精确控制和保证启动转矩。

（2）变频器配置CAN通讯卡。用于两台轧辊的速度控制，以达到上下轧辊的线速度一致和功率平衡。

（3）配置制动单元。变频器配置制动单元，以满足轧辊配合整条产线的快速停机要求。

4.2方案系统图

4.3方案配置表

表1电机参数

减速机：减速比29.95

表2变频器配置

5方案优势

在使用英威腾主从控制方案之后:

（1）设备控制更简单。变频器主机接收PLC启动信号，加减速时间均为0，加减速时间受PLC模拟量给定速度的变化速度进行控制，从机跟随主机变化而变化。

（2）设备主从同步调试步骤更少。在进行设备主从同步调试时，只需几个参数就能解决，参数可复制性强。

（3）生产稳定性高。低频输出转矩大，不会出现在两极片间隔位置启动时力矩不稳拉扯坏极片的情况。同时低频控制更稳定，在低速状态下检测极片辊压厚度更方便，减少不合格极片的产出。

（4）生产效率大幅度提升。全频率段动辊定辊运行线速度保持一致，可在系统设计转速内任意调节轧辊运行速度，大大提高了客户的生产效率。

6结语

此GD350CAN主从控制方案在锂电池极片辊压机上已成功应用。通过轧辊控制变频器进行CAN主从控制技术的使用，让客户关注的低频控制稳定度、全频率段动辊和定辊线速度的一致性等性能，得到大幅度提升。保障设备在任意调节速度的情况下，轧辊可以良好运行。该方案保障了辊压机作为整条锂电池生产线的一个重要设备成功运行。

精彩对话：

深圳市英威腾光伏科技有限公司总经理任卫峰

自动化博览：在绿色低碳领域，英威腾主要有哪几类产品？应用到哪些环节？取得了哪些突出成绩？

任卫峰：英威腾光伏板块，主要有并网逆变器、储能逆变器、离网逆变器这三类产品。在光伏发电系统中，光伏逆变器可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。自涉足这个领域，英威腾光伏自主研发生产的逆变器产品已经销往全球100多个国家和地区，解决用户的用电问题，且绿色低碳，具有很好的经济、社会效益。

自动化博览：目前，用户在实现双碳目标方面亟待解决的痛点问题是什么？英威腾的产品/方案将如何帮助用户？

任卫峰：痛点问题主要可能还是成本、意识和“绿色家庭”的创建。光伏产品的安全与效能直接关系到用户的体验和成本，英威腾有20年的技术底蕴，多年来不吝研发投入，通过产品技术创新来促进发电效率的提升和度电成本的降低。另外，国家双碳目标的提出，对于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系，推动能源体系绿色低碳转型，提升全社会公众低碳意识起到至关重要的作用。英威腾光伏的用户产品方案顺势推出，符合市场需求，光伏发电+家庭能量管理，便捷的绿色清洁能源，每一个用户，每一个家庭，都将参与到双碳目标战略的实现。

自动化博览：英威腾在绿色低碳领域的主要特点和优势是什么？应用了哪些先进技术？

任卫峰：在低碳领域，英威腾光伏聚焦户用和工商业光伏和储能产品解决方案。产品以高性价比、高可靠性作为设计理念，同时采用高效调制算法，提高运行效率和发电量，提升发电收益。支持智能化的AFCI模块，防止直流拉弧，确保发电安全可靠。

自动化博览：您怎么看我国政府的“30·60”双碳目标？您看到哪些潜在机会？

任卫峰：双碳目标的提出是我国的重大战略决策。我国是全球碳排放总量最大的国家，预计2030年人均GDP为25美元，二氧化碳峰值控制在120亿吨左右。据此计算2030年我国经济总量要翻一番，但碳排放总量仅增加20%，这对各行各业的压力都比较大。那么“双碳”目标就意味着未来的重点工作是开发和利用清洁能源，并提前布局储备各种节碳技术、节水、节电、节油。

潜在商业机会：（1）新能源成为能源发展的航向标；（2）能源租赁模式推动市场的发展，特别是户用市场再次备受追捧；（3）在双碳目标驱动下，碳指标成为企业节能减排，降低碳排放的重要途径；（4）储能市场将成为未来之星。

自动化博览：在践行双碳目标方面，英威腾有何规划？

任卫峰：光伏新能源是英威腾的重要业务板块，双碳目标下，新能源装机量不断增加是必然趋势。我们也会持续投入研发力量在光伏产品上。目前，英威腾光伏自主研发的全系列升级版并网逆变器已经陆续推向市场；随着新型储能商业模式加速落地，储能产品及方案的全新开拓也将是我们的重中之重。

挑战和机遇总是并存的。英威腾光伏正处在一个快速发展且前景广阔的赛道上，这是我们的幸运，英威腾也将不忘初心，坚持发扬创新精神，做好产品，服务市场，为双碳目标的实现贡献一己之力。A

参考文献：

[1]深圳市英威腾电气股份有限公司.Goodrive35系列变频器产品说明书[Z].

摘自《自动化博览》2022年8月刊