活化托盘拥塞监测系统的制作方法

1.本公开涉及一种活化托盘拥塞监测系统。
2.更具体地，本公开涉及一种用于在托盘输送线路上实时识别多个活化托盘中的每一个活化托盘的拥塞部段的活化托盘拥塞监测系统，多个电池单体被容纳在该活化托盘中，该托盘输送线路用于将所述多个活化托盘输送到活化过程和后续过程。
3.该申请要求基于在2021年7月19日提交的韩国专利申请第10-2021-0094357号的优先权利益，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。


背景技术：

4.通常，二次电池根据形状被分类成圆柱形电池、棱柱形电池、袋型电池等，或者根据电解质的类型被分类成锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。
5.近年来，由于低的制造成本、轻的重量、容易修改等，将堆叠或堆叠/可折叠型的电极组件包括在袋型电池外壳中的袋型电池的使用正在逐渐地增加。
6.为了将电池单体特性赋予这种电池单体，在电池组装过程之后执行用于产品装运的活化过程和后续过程。
7.具体地，电池单体通过如下过程来制造：制备电极组件和电解质被包括在电池外壳中的初级电池单体的过程、对初级电池单体执行的陈化过程以及包括诸如对初级电池单体充电/放电的过程的子过程的活化过程。此后，在包括去除在陈化过程和充电/放电过程中产生的气体的除气过程以及测量各种特性(例如开路电压(ocv)的变化(电压降)、内部电池电阻等)以仅仅装运高质量产品的特性测量过程的后续过程之后，将电池单体作为最终产品装运。
8.在此情形中，如在图1中所示，容纳多个电池单体10的活化托盘20通过诸如传送器的移动单元被移动，以执行活化过程和后续过程的子过程。
9.图2和图3示出在相关技术的二次电池制造过程期间的用于将单体10输送到活化过程和后续过程的分配系统的示例，该单体10通过将电解质注射到容纳电极组件的电池外壳中并且密封电池外壳而被封装，并且被容纳在活化托盘20中。
10.如在图2中所示，容纳多个电池单体的活化托盘20沿着托盘输送线路100的主输送线路110被输送，被输送到分支输送线路120以被输入子过程，在多个电池单体被执行了子过程之后通过返回输送线路130被返回到主输送线路110，并且此后被输送到后续过程。
11.在此情形中，如在图3中所示，多个活化托盘20被放置在辊式传送器上，该辊式传送器通过布置彼此间隔开的多个输送辊111而构造，并且所述多个活化托盘20通过输送辊111的旋转而被输送，以执行子过程。
12.止挡件112可以被安设在输送辊111之间的一个或多个空间中，以控制活化托盘的物流，并且止挡件112被构造成被向上或向下移动到传送器的主输送线路110的输送表面的上方或下方。当止挡件112位于输送表面的下方时，活化托盘20被连续地输送，并且当止挡件112位于输送表面的上方时，活化托盘20被暂时地停住。因此，止挡件112被向上或向下移
动，以控制活化托盘20的输送。
13.通常，止挡件112被安设在主输送线路110和分支输送线路120之间的边界以及返回输送线路130和主输送线路110之间的边界处，以控制将被输入到子过程的活化托盘20的数目。
14.然而，如在图2中所示，当由于诸如止挡件的故障的各种原因而在特定部段a中发生拥塞时，由于在活化托盘和止挡件之间或者在活化托盘之间的碰撞，可能将冲击施加到活化托盘中的电池单体，从而导致损坏电池单体。当活化托盘的拥塞未被快速地解决时，可能连续地发生在活化托盘之间的碰撞，从而导致对电池单体的损坏的积累。另外，将被输入到子过程的电池单体的数目可能不足，因此不利地影响二次电池的顺畅制造流程。
15.因此，需要开发一项用于实时监测活化托盘到活化过程和后续过程的输送的技术，以快速地检测并且解决拥塞。
16.专利文献
17.韩国专利公报公开第10-2020-0030818号


技术实现要素：

18.技术问题
19.为了解决上文描述的问题，本公开旨在提供一种用于实时检查托盘输送线路的拥塞部段的活化托盘拥塞监测系统，该托盘输送线路用于将容纳多个电池单体的多个活化托盘输送到活化过程和后续过程。
20.技术方案
21.根据本公开的一种活化托盘拥塞监测系统包括：托盘输送线路，所述托盘输送线路被构造成将多个活化托盘输送到活化过程和后续过程，其中，多个电池单体被容纳在所述多个活化托盘中的每一个活化托盘中；主托盘，所述主托盘被置放在所述多个活化托盘之间，并且被构造成与所述多个活化托盘一起沿着所述托盘输送线路被输送；位置传感器，所述位置传感器被包括在所述主托盘中，并且被构造成检测所述主托盘的位置并且传输所述主托盘的位置数据；和控制单元，所述控制单元被构造成从所述位置传感器接收位置数据并且针对所述活化托盘中的每一个活化托盘识别拥塞部段。
22.例如，所述托盘输送线路可以包括：主输送线路；分支输送线路，所述分支输送线路从所述主输送线路分叉到所述活化过程和所述后续过程的子过程；和返回输送线路，所述返回输送线路被构造成在执行所述子过程之后返回到所述主输送线路。
23.例如，所述主托盘的类型可以与所述活化托盘的类型相同，并且电池单体可以被容纳在所述主托盘中或者可以不被容纳在所述主托盘中。
24.例如，所述位置传感器可以针对每一个预定时间间隔或者针对每一个预定行进距离来传输所述主托盘的所述位置数据。
25.作为具体示例，所述控制单元可以包括拥塞确定单元，所述拥塞确定单元被构造成基于所述位置数据针对所述活化托盘中的每一个活化托盘来确定拥塞部段是否发生。
26.例如，所述拥塞确定单元可以基于由所述控制单元接收的位置数据的变化以及接收位置数据的时间间隔来计算所述主托盘的移动速度，并且当所述移动速度小于设定的参考移动速度时，所述拥塞确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定
为所述活化托盘的拥塞部段。
27.作为另一个示例，所述拥塞确定单元可以测量由所述控制单元接收位置数据的时间间隔，并且当所述时间间隔小于设定的参考时间间隔时，所述拥塞确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定为所述活化托盘的拥塞部段。
28.例如，所述活化托盘拥塞监测系统可以进一步包括位置数据收发器，所述位置数据收发器被设置在所述托盘输送线路上或者与所述托盘输送线路相邻，并且被构造成从所述位置传感器接收位置数据并且将所述位置数据传输到所述控制单元。
29.作为具体示例，可以针对所述主输送线路、所述分支输送线路和所述返回输送线路中的每一条线路安设至少一个位置数据收发器。
30.例如，所述位置传感器可以通过超宽带短程无线通信将位置数据传输到所述控制单元。
31.作为具体示例，所述活化托盘拥塞监测系统可以进一步包括警告单元，所述警告单元被构造成当所述拥塞确定单元确定所述拥塞部段发生时产生警告。
32.在此情形中，所述警告可以被显示在设施监测控制系统(fmcs)的控制显示屏幕上或者在便携式终端上以文本消息的形式被显示，所述设施监测控制系统(fmcs)控制在所述托盘输送线路上的托盘物流的输送。
33.例如，冲击传感器可以被安设在所述主托盘中，所述冲击传感器被构造成检测由于施加到所述主托盘的冲击而引起的振动并且传输冲击数据值，并且所述控制单元可以接收所述冲击数据值并且实时监测所述活化托盘的异常冲击发生部段。
34.作为具体示例，所述控制单元可以包括冲击确定单元，所述冲击确定单元被构造成：当来自所述冲击传感器的所述冲击数据值超过设定的参考值时，所述冲击确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定为异常冲击发生部段。
35.可以与由所述位置传感器感测的位置数据相关地指明所述异常冲击发生部段的位置。
36.作为具体示例，所述冲击传感器可以被与所述位置传感器一体地形成。
37.所述活化托盘拥塞监测系统可以进一步包括警告单元，所述警告单元被构造成当所述冲击确定单元确定异常冲击发生部段发生时产生警告。
38.本发明的效果
39.根据本公开，能够由控制单元接收从被包括在主托盘中的位置传感器传输的位置数据，以监测主托盘的位置，由此实时检查活化托盘的拥塞部段。
附图说明
40.图1是相关技术的活化托盘的示意性立体图。
41.图2是相关技术的活化托盘分配系统的示意性平面视图，其中活化托盘被输送到活化过程和后续过程。
42.图3是图2的部分b的示意性透视放大视图。
43.图4是根据本公开的实施例的活化托盘拥塞监测系统的示意性平面视图。
44.图5是根据本公开的实施例的主托盘的示意性立体图。
45.图6是根据本公开的另一个实施例的活化托盘拥塞监测系统的示意性平面视图。
46.图7是根据本公开的另一个实施例的主托盘的示意性立体图。
具体实施方式
47.在下文中，将详细描述本公开。首先，在本说明书和权利要求中使用的术语或表述不应该被解释为限于普通或词典含义，而是应该根据发明人能够适当地定义术语的概念从而以最佳方式描述其发明的原则，根据与本公开的技术精神一致的含义和概念来解释。
48.应该理解，术语“包括(comprise和/或comprising)”在本文中使用时，指明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合，但是不排除存在或添加一个或多个的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合。
49.应该理解，当诸如层、膜、区域、板等的部件被称作在另一个部件“上”时，该部件“直接地”在所述另一个部件“上”，或者另外的部件介于这些部件之间。应该理解，当诸如层、膜、区域、板等的部件被称作在另一个部件“下”时，该部件“直接地”在所述另一个部件“下”，或者另外的部件介于这些部件之间。另外，应该理解，当部件在另一个部件“上”时，该部件在所述另一个部件上或下。
50.根据本公开的活化托盘拥塞监测系统包括：托盘输送线路，该托盘输送线路用于将多个活化托盘输送到活化过程和后续过程，多个电池单体被容纳在多个活化托盘中；主托盘，该主托盘被置放在所述多个活化托盘之间，并且与活化托盘一起沿着托盘输送线路被输送；位置传感器，该位置传感器被包括在主托盘中，并且被构造成检测主托盘的位置并且传输主托盘的位置数据；和控制单元，该控制单元被构造成从位置传感器接收位置数据并且实时监测主托盘的位置，以针对每一个活化托盘识别拥塞部段。
51.如上所述，在相关技术的活化托盘分配系统的情形中，不能实时检查由于各种原因而引起的活化托盘拥塞，并且因此，冲击可能被施加到每一个活化托盘中的电池单体，并且可能妨碍二次电池制造过程的顺畅流程。
52.根据本公开，主托盘被置放在多个活化托盘之间，该主托盘包括位置传感器，该位置传感器检测位置并且将位置数据传输到控制单元，以监测在相关技术的活化托盘物流中发生的拥塞。基于从位置传感器传输到控制单元的位置数据，控制单元可以实时监测在包括主托盘的托盘输送线路的特定部段中发生的拥塞。
53.将使用附图和实施例更详细地描述上文描述的本公开的部件。在描述每一幅绘图时，类似的附图标记被用于类似的元件。在附图中，为了清楚，结构的尺寸被夸大。诸如第一和第二的术语可以被用于描述各种部件，但是部件不应该受到这些术语的限制。这些术语仅仅用于将部件彼此区分。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称作第二部件，并且类似地，第二部件也可以被称作第一部件。如本文中所使用地，单数表述旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。
54.优选实施例的详细描述
55.下文将详细描述本公开。
56.(第一实施例)
57.图4是根据本公开的实施例的活化托盘拥塞监测系统的示意性平面视图。图5是根据本公开的实施例的主托盘的示意性立体图。
58.参考图4，根据本公开的实施例的活化托盘拥塞监测系统1000包括：托盘输送线路
100，该托盘输送线路100用于将多个活化托盘20输送到活化过程和后续过程，多个电池单体10被容纳在所述多个活化托盘20中；主托盘200，该主托盘200被置放在所述多个活化托盘20之间，并且与活化托盘20一起沿着托盘输送线路100被输送；位置传感器210，该位置传感器210被包括在主托盘200中，并且被构造成检测主托盘200的位置并且传输位置数据；和控制单元300，该控制单元300被构造成从位置传感器210接收位置数据并且实时监测主托盘200的位置，以针对每一个活化托盘20识别拥塞部段。
59.根据本公开的活化托盘拥塞监测系统1000包括托盘输送线路100，该托盘输送线路100用于将多个活化托盘20输送到活化过程和后续过程，多个电池单体10被容纳在所述多个活化托盘20中。
60.活化托盘20是用于将电池单体输送到活化过程的输送单元，该电池单体通过将电解质注射到容纳电极组件的电池外壳中并且密封电池外壳来封装。活化托盘20具有狭槽被形成在电池单体的宽度的方向上以容纳电池单体的结构，并且在电池单体被容纳在活化托盘20中的同时，电池单体被输送到子过程，以执行诸如对电池单体充电/放电以及陈化的过程。
61.托盘输送线路100包括：主输送线路110，该主输送线路110用于输送活化托盘20；分支输送线路120，该分支输送线路120从主输送线路110分叉，以执行活化过程和后续过程的子过程；和返回输送线路130，该返回输送线路130用于在执行子过程之后将活化托盘20返回到主输送线路110。
62.托盘输送线路100不受特别限制，只要它是能够输送活化托盘20和主托盘200的输送单元即可。作为具体示例，托盘输送线路100可以是用于连续地输送并且提供将被应用于系列生产线的托盘的传送器，并且该传送器可以是带式传送器或者辊式传送器。例如，如在图3和图4中所示，托盘输送线路100可以是用于随着输送辊111旋转而输送被放置在输送辊111上的活化托盘20和主托盘200的辊式传送器。
63.活化过程的子过程可以包括充电/放电过程1000a和陈化过程1000b，并且后续过程的子过程可以包括除气过程1000c和特性测量过程1000d。相应地，托盘输送线路100包括主输送线路110、从主输送线路110分叉到子过程的分支输送线路120以及在执行子过程之后返回到主输送线路110的返回输送线路130。例如，托盘输送线路100包括：第一分支输送线路120a、第二分支输送线路120b、第三分支输送线路120c和第四分支输送线路120d，该第一分支输送线路120a、第二分支输送线路120b、第三分支输送线路120c和第四分支输送线路120d分别在执行充电/放电过程1000a的充电/放电装置30a、执行陈化过程1000b的陈化装置30b、执行除气过程1000c的除气装置30c和执行特性测量过程1000d的特性测量装置30d处分叉；第一返回输送线路130a，该第一返回输送线路130a在由充电/放电装置30a执行充电/放电之后返回到主输送线路110；第二返回输送线路130b，该第二返回输送线路130b在由陈化装置30b执行陈化之后返回到主输送线路110；第三返回输送线路130c，该第三返回输送线路130c在由除气装置30c执行除气之后返回到主输送线路110；和第四返回输送线路30b，该第四返回输送线路30b在由特性测量装置30d执行特性测量之后返回到主输送线路110。在此情形中，过程的数目、顺序和类型可以根据所要制造的电池单体的特性而改变，并且不受特别限制。
64.这里，在本公开的活化托盘拥塞监测系统1000中，主托盘200被置放在所述多个活
化托盘20之间，并且与活化托盘20一起沿着托盘输送线路100被输送。
65.如在图4中所示，止挡件112在主输送线路110与每一条分支输送线路120a、120b、120c和120d之间的边界以及在每一条返回输送线路130a、130b、130c和130d与主输送线路110之间的边界处被安设在输送辊111之间的空间中。如在图3中所示，止挡件112被构造成向上或向下移动到主输送线路110的输送表面的上方或下方，并且控制托盘的输送，使得当止挡件112位于输送表面的下方时，托盘被连续地输送，并且当止挡件112位于输送表面的上方时，托盘被暂时地停住。
66.本公开包括主托盘200，该主托盘200被置放在所述多个活化托盘20之间，并且与活化托盘20一起沿着托盘输送线路100被输送。如下所述，主托盘200设置有位置传感器，以将位置数据传输到控制单元，使得控制单元可以检查活化托盘20的分配的流程或者识别活化托盘20是否存在拥塞。即，主托盘作为用于确定是否不仅主托盘变得停滞而且置放在包括主托盘的分配部段中或置放在主托盘之前或之后的活化托盘也变得停滞的准则而将其位置数据传输到控制单元。因此，如在图5中所示，优选的是，主托盘200的类型与图1的活化托盘20相同。当主托盘200的类型(诸如形状、标准、重量等的规格)与活化托盘20的类型相同时，可以更准确地推断并且检测活化托盘20的输送状态。具体地，如下文将描述地，主托盘200可以反映根据托盘输送线路100的移动速度的活化托盘20的移动速度，并且反映由于拥塞部段或外部冲击而施加到活化托盘20的冲击。在主托盘200中，可以或者可以不如在活化托盘20中那样容纳电池单体。在前一情形中，主托盘200可以用于如活化托盘20那样监测活化托盘20的拥塞或者在执行子过程的同时施加到活化托盘20的冲击。当在后一情形中不容纳电池单体时，仅仅托盘本体被移动，因此，安设在主托盘200中的位置传感器等可以更敏感地检测位置、冲击等。然而，在此情形中，因为未容纳电池单体，所以当主托盘200被置于子过程中时，另外的设施可能是必要的，以在不在执行子过程的装置中对主托盘200执行子过程的情况下通过条形码等识别主托盘200并且使主托盘200通过。
67.主托盘200包括位置传感器210，该位置传感器210用于检测主托盘200的位置并且传输主托盘200的位置数据(见图5)。
68.位置传感器210传输位置数据，从而检查在包括主托盘200的特定部段a中是否存在拥塞。位置传感器210可以被安设在例如主托盘200的框架或者底表面上，并且特别地，位置传感器210可以被安设在内壁230或者内部底表面240上。安设位置传感器210的位置不受特别限制，只要主托盘200的位置能够被更准确地检测并且位置传感器210位于不存在妨碍数据传输的障碍物的托盘的内侧即可。然而，优选的是，位置传感器210被牢固地安设，从而即使当在移动期间发生诸如振动的冲击时也不从托盘分离。例如，位置传感器210可以被安设在主托盘200的内部底表面240上，以即使当主托盘200由于施加到主托盘200的冲击而从托盘输送线路100分离时也防止位置传感器210掉落。
69.当主托盘200经过托盘输送线路100上的预定点时，位置传感器210可以将该预定点的坐标传输到控制单元300。由位置传感器210采用以识别预定点的坐标的方法可以是根据从被包括在位置传感器210中的读取器输出的无线电波对托盘输送线路100上的标签的响应来识别点的坐标的无线电频率识别(rfid)方法。可替代地，可以使用从读取器输出可见光或红外线并且根据可见光或红外线对托盘输送线路100上的标签的响应来识别点的坐标的条形码方法。标签可以被安设在托盘输送线路100上或者与托盘输送线路100相邻。
70.除了rfid方法和条形码方法，位置传感器210可以是激光传感器、超声波传感器或者类似于激光传感器或超声波传感器的短距离测量传感器。例如，当朝向控制单元300输出超声波时，控制单元300可以通过用位置传感器210基于超声波到达控制单元300所花费的时间来测量距离而获得位置数据。
71.位置传感器210可以以特定时间间隔或者针对每一个特定行进距离来将主托盘200的位置数据传输到控制单元300。
72.控制单元300接收从位置传感器210传输的位置数据，并且基于位置数据实时监测主托盘200的位置，以识别活化托盘的拥塞部段。
73.在本实施例中，控制单元300包括拥塞确定单元310，以基于位置数据确定活化托盘是否存在拥塞部段。
74.拥塞确定单元310可以基于由控制单元300接收的位置数据的变化以及接收位置数据的特定时间间隔来计算主托盘200的移动速度，并且当移动速度小于设定的参考移动速度时，将托盘输送线路100的包括主托盘200的特定部段a确定为拥塞部段。在此情形中，该时间间隔可以在10-3
到10秒的范围中，但是不限于此。
75.更具体地，当位置传感器210以特定时间间隔将位置数据传输到控制单元300时，拥塞确定单元310可以基于由控制单元300接收的位置数据的变化以及接收位置数据的时间间隔来计算主托盘200的移动速度，并且当移动速度小于设定的参考移动速度时，将托盘输送线路100的包括主托盘200的部段a确定为活化托盘20的拥塞部段。例如，当时间间隔为1秒并且位置数据的变化为1m时，主托盘200的移动速度被计算为1m/s并且被与设定的参考移动速度相比较。参考移动速度可以被设定为托盘输送线路100的平均移动速度，并且托盘输送线路100的平均移动速度可以是当不存在拥塞时的主托盘200的移动速度的平均值。
76.可替代地，拥塞确定单元310可以测量由控制单元300接收位置数据的时间间隔，并且当该时间间隔小于设定的参考时间间隔时，将托盘输送线路100的包括主托盘200的部段a确定为活化托盘200的拥塞部段。
77.更具体地，当位置传感器210针对每一个特定行进距离将位置数据传输到控制单元300时，拥塞确定单元310测量由控制单元300接收位置数据的时间间隔，并且当该时间间隔小于设定的参考时间间隔时，将托盘输送线路100的包括主托盘200的部段a确定为活化托盘20的拥塞部段。例如，位置传感器210每隔1m传输位置数据，并且控制单元300比较由控制单元300接收位置数据的时间间隔与设定的参考时间间隔。参考时间间隔可以考虑到托盘输送线路100的平均移动速度来设定，并且当托盘输送线路100的平均移动速度为1m/s时可以被设定为1秒。即，当由控制单元300接收位置数据的时间间隔超过1秒时，托盘输送线路100的包括主托盘200的部段a可以被确定为拥塞部段。
78.在此情形中，作为用于确定拥塞是否发生的单元的、包括主托盘200的部段a可以根据子过程的类型以及所要输送的活化托盘和主托盘的数目被设定为适当范围。例如，部段a可以被设定为置于充电/放电过程1000a、陈化过程1000b、除气过程1000c和特性测量过程1000d中的每一个过程中的活化托盘的平均数目。例如，当每一个过程中一次所要放置的活化托盘的数目被设定为6时，可以如在图4中所示地将一个主托盘200和五个活化托盘20设定为包括主托盘200的部段a的单元。相应地，可以针对上文描述的每一个过程检查拥塞部段。可替代地，可以将包括在主托盘200之前和之后的一个或多个活化托盘20的部段设定
为部段a，并且可以考虑到输送线路的长度、过程的特性等以各种方式确定作为用于拥塞部段的准则的活化托盘20的数目。
79.数据可以通过有线或无线通信被从位置传感器210传输到控制单元300，并且当使用有线通信时，数据可以被直接地传输到控制单元300。然而，优选的是，当控制单元是工厂自动化系统并且考虑到设施安设空间的限制时，无线地传输数据。在无线数据传输中，可以从位置传感器210到控制单元300直接地建立通信，只要系统规格允许即可。然而，当考虑到数据传输和接收效率时，可能有必要安设数据收发器410，该数据收发器410用于中继在位置传感器210和控制单元300之间的数据通信。
80.具体地，位置数据收发器410a、410b、410c和410d可以被进一步设置在托盘输送线路100上或者与托盘输送线路100相邻，以从位置传感器210接收位置数据并且将位置数据传输到控制单元300。位置数据收发器410a、410b、410c和410d可以在不受托盘输送线路100的长度或路径的限制的情况下在活化过程和后续过程中将位置传感器210和控制单元300连接。相应地，可以与托盘输送线路的通信盲点等无关地不受限制地传输和接收数据。例如，当针对主输送线路110、分支输送线路120a、120b、120c和120d和返回输送线路130a、130b、130c和130d中的每一条线路安设位置数据收发器410a、410b、410c和410d中的至少一个时，可以几乎在托盘输送线路100的整个区域中监测托盘拥塞。在此情形中，即使当输送方向改变时，控制单元300也可以在所有的输送线路中均不妨碍位置数据的接收的情况下顺利地接收主托盘200的位置数据。
81.同时，位置传感器210可以通过超宽带(uwb)短程无线通信将主托盘200的位置数据传输到控制单元300。uwb短程无线通信指的是占用中心频率的20％或更多的占用带宽的系统或者用于占用500mhz或更多的占用带宽的无线传输技术。因为在非常大的频带之上存在相对低的频谱功率密度，所以与现有的窄带或宽带方法相比较，现有的无线通信系统不被干扰，并且因此频率可以被共享和使用，由此即使在使用各种类型的通信设施的二次电池制造过程中也允许传输准确的位置数据。与其他无线系统不同，在不使用载波的情况下在基带处建立通信，并且因此可以简化位置传感器的结构，由此以低成本制造位置传感器。
82.如上所述，在本公开的活化托盘拥塞监测系统1000中，可以由主托盘200、位置传感器210和控制单元300实时识别托盘输送线路100的活化托盘20的拥塞或者拥塞部段。
83.在本公开中，除了监测托盘拥塞，还可以设置警告单元，以向控制系统(诸如工厂自动化系统)或者操作员发出警告(诸如报警)，以解决托盘拥塞。即，如在图4中所示，可以进一步设置警告单元500，该警告单元500被构造成当拥塞确定单元310确定拥塞部段已经发生时产生警告。当进一步设置了警告单元500时，管理员能够在不连续地观察从位置传感器210传输的位置数据的情况下根据由警告单元500产生的警告来容易地识别拥塞部段。
84.作为更具体的示例，警告可以被显示在设施监测控制系统(fmcs)的控制显示屏幕上或者在便携式终端上以文本消息的形式给出，该设施监测控制系统(fmcs)控制沿着托盘输送线路100的托盘物流的输送。该fmcs是能够通过在控制显示屏幕上设定或改变托盘输送速度、是否操作止挡件、每一个子过程中所要放置的托盘的数目等来控制托盘物流的输送的系统。该fmcs可以与现有的fmcs相结合地使用，以检查活化托盘是否存在拥塞，而无需另外的设施。该fmcs可以与控制单元300一体地形成或者通过单独的设施来提供。当在便携式终端上以文本消息的形式显示警告时，即使当管理员不在工厂中时，也可以实时识别活
化托盘的拥塞，并且可以通过便携式终端在远程地点处控制fmcs，或者可以由工厂中的另一个管理员快速地应对活化托盘的拥塞。例如，可以操作设置在被输入了托盘的对应过程线路上的点处的止挡件，或者可以减小托盘输送线路的速度。
85.(第二实施例)
86.图6是根据本公开的另一个实施例的活化托盘拥塞监测系统的示意性平面视图。图7是根据本公开的另一个实施例的主托盘的示意性立体图。
87.本实施例的活化托盘拥塞监测系统2000与第一实施例的不同之处在于，冲击传感器220被安设成检测由于施加到主托盘200的冲击而引起的振动并且传输冲击数据值。在第二实施例中，与第一实施例的那些部件相同的部件被分配有相同的附图标记，并且省略了其详细描述。
88.在本实施例中，控制单元300可以接收冲击数据值并且实时监测活化托盘20的异常冲击发生部段。冲击传感器220可以检测由于诸如外部冲击的各种原因而施加到托盘的冲击以及由于拥塞而在托盘之间的碰撞引起的冲击。
89.参考图7，如上所述，当主托盘200具有与活化托盘20相同的类型时，主托盘200可以反映与施加到活化托盘20的冲击相同的结果。
90.作为冲击传感器220的示例，可以使用当被施加了机械冲击或振动时产生电输出的加速度计，但是实施例不限于此。作为加速度计的更具体的示例，可以使用适用于诸如工厂的各种环境并且具有宽的工作区域和小的体积的具有大约0.5hz到10khz的宽频率范围的压电加速度计。从冲击传感器220传输的冲击数据值可以是由频率表示的振动值，但是不限于振动值，并且根据由所应用的冲击传感器220测量的冲击的感测值的形式(电流和电压的电气数据、诸如冲击率的物理数据等)，可以传输不同类型的数据值。
91.类似于位置传感器210，冲击传感器220可以被设置在主托盘200的内壁230或内部底表面240上，并且应该被安设成不由于在输送期间的移动而被分离。例如，如图7中所示，冲击传感器220可以被设置在内部底表面240上，以即使当冲击被施加到主托盘200时或者当主托盘200从托盘输送线路100分离时也被稳定地设置。可替代地，当冲击传感器220被置放在主托盘200的内壁230上时，能够更准确地检测在托盘之间或者在托盘和止挡件之间的冲击。
92.在本实施例中，如在图6中所示，控制单元300包括冲击确定单元320，以当来自冲击传感器220的冲击数据值超过设定的参考值时将托盘输送线路100的包括主托盘200的特定部段确定为异常冲击发生部段。
93.参考值可以是当没有施加被冲击并且由于通过托盘输送线路100的输送而使得弱振动被施加到主托盘200时的由冲击传感器220测量的冲击数据值中的最大值。
94.在此情形中，类似于当确定拥塞发生部段时，作为用于确定异常冲击是否发生的单元的、包括主托盘200的部段可以由子过程的类型以及活化托盘和主托盘的数目来确定。例如，该部段可以被设定为置于充电/放电过程1000a、陈化过程1000b、除气过程1000c和特性测量过程1000d中的每一个过程中的活化托盘的平均数目。例如，当将每一个过程中一次所要输入的活化托盘的数目设定为6时，可以如图4中所示地将一个主托盘200和五个活化托盘20设定为包括主托盘200的部段的单元。相应地，可以针对上文描述的每一个过程检查异常冲击发生部段。
95.可以通过有线或无线通信执行从冲击传感器220到控制单元300的数据通信，并且类似于在位置传感器210和控制单元300之间的数据通信，可以安设数据收发器420，以中继在冲击传感器220和控制单元300之间的数据通信。
96.具体地，如在图6中所示，冲击数据收发器420a、420b、420c和420d可以被进一步设置在托盘输送线路100上或者与托盘输送线路100相邻，以从冲击传感器220接收冲击数据值并且将冲击数据值传输到控制单元300。冲击数据收发器420a、420b、420c和420d可以在不受托盘输送线路100的长度或路径限制的情况下在活化过程和后续过程中将冲击传感器220和控制单元300连接。例如，当针对主输送线路110、分支输送线路120a、120b、120c和120d和返回输送线路130a、130b、130c和130d中的每一条线路安设冲击数据收发器420a、420b、420c和420d中的至少一个时，可以几乎在托盘输送线路100的整个区域中监测异常冲击发生部段。在此情形中，即使当输送方向改变时，控制单元300也可以在在所有的输送线路中均不妨碍位置数据的接收的情况下顺利地接收主托盘200的冲击数据值。
97.同时，也可以通过将当冲击数据值被传输时的来自安设在主托盘200中的位置传感器210的位置数据和来自冲击传感器220的冲击数据值相关联(匹配)来指明异常冲击发生部段的位置。即，可以通过传输来自冲击传感器220的一组冲击数据值和来自位置传感器210的位置数据来彼此相关地实时监测每一个主托盘200的位置和被施加到每一个主托盘200的冲击。因此，当主托盘200的位置数据和冲击数据中的一者或这两者异常时，控制单元300可以检测并且解决该异常。
98.虽然图7示出了冲击传感器220和位置传感器210被分开地安设在主托盘200中，但是冲击传感器220和位置传感器210可以被一体地安设。例如，冲击传感器和位置传感器均可以被安设在一个传感器外壳中，并且公共电源可以被安设在该传感器外壳中。在此情形中，传感器可以被以紧凑的尺寸制造，并且被一次性安设在主托盘200中，由此简化安设。
99.另外，可以进一步设置警告单元500，以类似于当位置确定单元310确定拥塞部段发生时，当冲击确定单元320确定异常冲击发生部段发生时产生警告。在此情形中，警告单元500如上所述，并且因此省略其描述。
100.如上所述，根据本公开，能够在活化过程和后续过程中实时识别沿着托盘输送线路移动的活化托盘是否停滞。根据本公开的另一个实施例，能够监测施加到活化托盘的冲击或者异常冲击发生部段，并且识别拥塞部段。
101.相应地，能够通过与工厂的分配控制系统相关的警告单元来通知是否存在拥塞以及是否施加了冲击，由此快速地消除拥塞或者冲击的原因。
102.上文描述仅仅是本公开的技术思想的示例，并且本公开所属技术领域的普通技术人员可以在不偏离本公开的基本特征的情况下做出各种修改和改变。因此，本文中所阐述的本公开的绘图不旨在限制本公开的技术思想，而是描述技术思想，并且本公开的技术思想的范围不受绘图限制。本公开的保护范围应该基于所附权利要求来解释，并且在与本公开相同的范围内的所有的技术思想应该被解释为被包括在本公开的范围中。
103.在本说明书中，诸如上、下、左、右、前和后方向的表示方向的术语仅仅为了描述方便而使用，并且因此将是显而易见的是，这些术语可以根据物体或者观察者的位置而改变。
104.(附图标记)
105.10：电池单体
106.20：活化托盘
107.1000，2000：活化托盘拥塞监测系统
108.1000a，2000a：充电/放电过程
109.1000b，2000b：陈化过程
110.1000c，2000c：除气过程
111.1000d，2000d：特性测量过程
112.30a：充电/放电装置，30b：陈化装置，30c：除气装置，30d：特性测量装置
113.100：托盘输送线路
114.110：主输送线路
115.111：输送辊
116.112：止挡件
117.112c：用于控制对除气过程的输入的止挡件
118.120：分支输送线路
119.120a：第一分支输送线路
120.120b：第二分支输送线路
121.120c：第三分支输送线路
122.120d：第四分支输送线路
123.130：返回输送线路
124.130a：第一返回输送线路
125.130b：第二返回输送线路
126.130c：第三返回输送线路
127.130d：第四返回输送线路
128.200：主托盘
129.210：位置传感器
130.220：冲击传感器
131.230：内壁
132.240：内部底表面
133.300：控制单元
134.310：拥塞确定单元
135.320：冲击确定单元
136.410a，410b，410c，410d：位置数据收发器
137.420a，420b，420c，420d：冲击数据收发器
138.500：警告单元

技术特征：
1.一种活化托盘拥塞监测系统，包括：托盘输送线路，所述托盘输送线路被构造成将多个活化托盘输送到活化过程和后续过程，其中，多个电池单体被容纳在所述多个活化托盘中的每一个活化托盘中；主托盘，所述主托盘被置放在所述多个活化托盘之间，并且被构造成与所述多个活化托盘一起沿着所述托盘输送线路被输送；位置传感器，所述位置传感器被设置在所述主托盘中，并且被构造成检测所述主托盘的位置并且传输所述主托盘的位置数据；和控制单元，所述控制单元被构造成从所述位置传感器接收位置数据并且针对所述活化托盘中的每一个活化托盘识别拥塞部段。2.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述托盘输送线路包括：主输送线路；分支输送线路，所述分支输送线路从所述主输送线路分叉到所述活化过程和所述后续过程的子过程；和返回输送线路，所述返回输送线路被构造成在执行所述子过程之后返回到所述主输送线路。3.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述主托盘的类型与所述活化托盘的类型相同，并且电池单体被容纳或者不被容纳在所述主托盘中。4.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述位置传感器针对每一个预定时间间隔或者针对每一个预定行进距离来传输所述主托盘的所述位置数据。5.根据权利要求4所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述控制单元包括拥塞确定单元，所述拥塞确定单元被构造成基于所述位置数据针对所述活化托盘中的每一个活化托盘来确定拥塞部段是否发生。6.根据权利要求5所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述拥塞确定单元基于由所述控制单元接收的位置数据的变化以及接收位置数据的时间间隔来计算所述主托盘的移动速度，并且当所述移动速度小于设定的参考移动速度时，所述拥塞确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定为所述活化托盘的拥塞部段。7.根据权利要求5所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述拥塞确定单元测量由所述控制单元接收位置数据的时间间隔，并且当所述时间间隔小于设定的参考时间间隔时，所述拥塞确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定为所述活化托盘的拥塞部段。8.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，进一步包括位置数据收发器，所述位置数据收发器被设置在所述托盘输送线路上或者与所述托盘输送线路相邻，并且被构造成从所述位置传感器接收位置数据并且将所述位置数据传输到所述控制单元。9.根据权利要求8所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，针对所述主输送线路、所述分支输送线路和所述返回输送线路中的每一条线路安设至少一个位置数据收发器。10.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述位置传感器通过超宽带短程无线通信将位置数据传输到所述控制单元。11.根据权利要求5所述的活化托盘拥塞监测系统，进一步包括警告单元，所述警告单元被构造成当所述拥塞确定单元确定所述拥塞部段发生时产生警告。
12.根据权利要求11所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述警告被显示在设施监测控制系统(fmcs)的控制显示屏幕上或者在便携式终端上以文本消息的形式被显示，所述设施监测控制系统(fmcs)控制在所述托盘输送线路上的托盘物流的输送。13.根据权利要求1所述的活化托盘拥塞监测系统，进一步包括冲击传感器，所述冲击传感器被安设在所述主托盘中，并且被构造成检测由于施加到所述主托盘的冲击而引起的振动并且传输冲击数据值，其中，所述控制单元接收所述冲击数据值并且实时监测所述活化托盘的异常冲击发生部段。14.根据权利要求13所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述控制单元包括冲击确定单元，所述冲击确定单元被构造成：当来自所述冲击传感器的所述冲击数据值超过设定的参考值时，所述冲击确定单元将所述托盘输送线路的包括所述主托盘的特定部段确定为异常冲击发生部段。15.根据权利要求14所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，与由所述位置传感器感测的位置数据相关地指明所述异常冲击发生部段的位置。16.根据权利要求15所述的活化托盘拥塞监测系统，其中，所述冲击传感器被与所述位置传感器一体地安设。17.根据权利要求14所述的活化托盘拥塞监测系统，进一步包括警告单元，所述警告单元被构造成当所述冲击确定单元确定异常冲击发生部段发生时产生警告。

技术总结
本发明提供了一种活化托盘拥塞监测系统，该系统包括：托盘输送线路，该托盘输送线路用于将多个活化托盘输送到活化过程和后续过程，其中，多个电池单体被容纳在所述多个活化托盘中的每一个活化托盘中；主托盘，该主托盘被置放在所述多个活化托盘之间，并且与活化托盘一起沿着托盘输送线路被输送；位置传感器，该位置传感器被包括在主托盘中，以检测主托盘的位置并且传输主托盘的位置数据；和控制单元，该控制单元从位置传感器接收位置数据并且实时监测主托盘的位置，以检查每一个活化托盘的拥塞部段。塞部段。塞部段。


技术研发人员：金太星 吴润钟 丁智惠 吴雄根 吕尚昱
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2023/7/13