一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统技术方案

本发明专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统。包括图像采集模块，采集电池碎片物料灰度图像；排列方式确定模块，获取所有像素点的灰度差均值序列并划分为多个子序列，对得到的多个子序列进行排序，获取子序列的所有排列方式；排列概率计算模块，对子序列重新进行分配，计算重新分配后每种排列方式的最终排列概率；破碎程度计算模块，计算电池物料的破碎程度；破碎辊筒调控模块，对破碎机的功率和破碎辊筒的间距进行调控。本发明专利技术根据电池的破碎程度控制破碎机的运行功率与破碎辊筒之间的距离，能够到达最优的运行功率，减少了能源损耗。减少了能源损耗。减少了能源损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统


[0001]本专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统。

技术介绍

[0002]相对于铅酸电池和镍镉电池，锂离子电池中不含毒害大的重金属元素铬、汞、铅等，被认定为绿色能源，对环境污染相对较小，也是我国政府提倡的新能源产品，但废旧锂离子电池中的正负极材料和电解液等对环境和人类健康仍有重要影响，目前已经将锂离子电池归为包含各类毒性物质最多的电池，具有易燃性、浸出毒性、腐蚀性、反应性的有毒有害性电池，如果将锂离子电池随意丢弃，其中含有的铜、钴、镍、锂、铝等金属以及电解液、有机溶剂和电池循环过程中产生的副产物都将对环境造成污染。
[0003]废旧电池危害的大小不但取决于废电池中污染物的种类及其含量，而且与废电池的收集、处理、处置方式密切相关，对于废电池的回收利用，目前主要有火法和湿法；所谓的湿法是利用酸对废电池进行浸取，发生反应生成可溶性盐；而采取湿法酸溶必须建立在前端的电池破碎、高效分离基础上，才能实现工业化处理规模；目前对电池进行破碎的过程中，由于电池型号不同，而破碎辊筒的间距在破碎前已经人为设定好，导致破碎后的废电池碎片大小不一，无法进行进一步的湿法酸溶，同时对不同型号的电池破碎机采用的功率都是固定的，会导致在破碎不同型号电池时功率过大造成浪费或功率过小，破碎效率不高等情况出现。
[0004]因此需要一种能自适应调整破碎机功率和辊筒间距，破碎速度快且破碎精度高的电池回收用初步破碎控制系统，针对这种情况，本专利技术提出了一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，以解决现有的问题，包括图像采集模块，采集电池碎片物料灰度图像；排列方式确定模块，获取所有像素点的灰度差均值序列进行空间重构，对得到的多个子序列进行排序，获取所有排列方式；排列概率计算模块，对子序列重新进行分配，计算重新分配后每种排列方式的最终排列概率；破碎程度计算模块，计算电池物料的破碎程度；破碎辊筒调控模块，对破碎机的功率和破碎辊筒的间距进行调控。
[0006]根据本专利技术提出的技术手段，根据料斗内废旧电池的破碎程度控制破碎机的运行功率与破碎辊筒之间的距离，保证破碎机到达最优的运行功率，从而减少传统固定功率下的能源损耗，通过本专利技术提出的手段不仅可以对不同破碎程度的碎片进行针对性破碎，并且保证了破碎残渣的破碎程度一致，从而使对废旧电池的浸取时达到最大的回收率，减少资源的浪费，同时在调控后继续对参数进行修正，在提高了破碎精度的同时也保证了破碎机的工作效率。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，包括图像采集模块、排列方式确定模块、排列概率计算模块、破碎程度计算模块以及破碎辊筒调控模块；图像采集模块，用于采集破碎后电池碎片物料灰度图像。
[0008]排列方式确定模块，用于计算破碎后电池物料灰度图像中每个像素点与其邻域内像素点的灰度差均值，获取所有像素点的灰度差均值序列；将灰度差均值序列以设定的嵌入维数分为多个子序列，获取每个子序列中各个像素点灰度差均值的位置，根据每个像素点灰度差均值的大小对每个子序列中灰度差均值的位置进行排序，得到每个子序列的排列方式，根据设定的嵌入维数确定出所有排列方式的总数。
[0009]排列概率计算模块，用于根据每个子序列中像素点的灰度差均值计算对应子序列的偏置值，根据每个子序列的偏置值与阈值大小判断该子序列是否需要重新分配；当子序列的偏置值大于阈值时，利用每种排列方式中包含的子序列的个数和排列方式总数计算每种排列方式的排列概率；当子序列的偏置值小于阈值时，获取每种排列方式中所有子序列的偏置均值，根据每种排列方式的偏执均值对所有排列方式中偏置值小于阈值的子序列重新进行分配，利用重新分配后每种排列方式中包含的子序列的个数和排列方式总数计算每种排列方式的排列概率。
[0010]破碎程度计算模块，用于根据每种排列方式的排列概率计算所述灰度图像中电池物料的破碎程度。
[0011]破碎辊筒调控模块，用于根据电池物料的破碎程度和设定的超参数对破碎机的功率和破碎辊筒的间距进行调控。
[0012]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，设定嵌入维数c和延迟t，根据设定的嵌入维数和延迟将灰度差均值序列分为多个子序列，子序列的个数为，其中，n表示灰度差均值序列中的元素个数，c表示嵌入维数，t表示延迟，所述嵌入维数表示子序列中像素点灰度差均值的个数。
[0013]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，计算每个子序列的偏置值的表达式为：其中，表示第j个子序列的偏置值，表示第j个子序列中第o个像素点的灰度差均值，表示第j个子序列中所有像素点灰度差均值的均值，为嵌入维数，表示子序列中像素点灰度差均值的个数。
[0014]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，对所有排列方式中的子序列重新进行分配的方法为：获取每种排列方式中偏置值小于阈值的所有子序列作为待分配子序列，计算每种排列方式中所有子序列的偏置均值，计算每个待分配子序列的偏置值与每种排列方式中所有子序列的偏置均值之差，将待分配子序列分配到差值最小值对应的排列方式中。
[0015]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，当所有子序列的偏置值均大于阈值时，根据每种排列方式中子序列的个数及排列方式的总数计算每种排列方式的排列概率。
[0016]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，计算每种排列方式的排列概率的表达式为：其中，表示第i种排列方式的最终排列概率，表示第i种排列方式中的子序列个数，表示第i种排列方式中重新分配到其他排列方式中的子序列个数，表示其他排列方式中重新分配进入第i种排列方式的子序列个数，表示所有子序列的个数。
[0017]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，计算所述灰度图像中电池物料的破碎程度的表达式为：其中，表示所述灰度图像中电池物料的破碎程度，表示第i种排列方式的排列概率，表示嵌入维数。
[0018]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，对破碎机的功率和破碎辊筒的间距进行调控的方法为：其中，W表示当前图像采集时刻破碎机的运行功率，表示调控后破碎机的运行功率，D表示当前图像采集时刻的破碎辊筒的间距，表示调控后破碎辊筒的间距，为超参数。
[0019]进一步的，一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，还包括超参数修正模块，获取调控后第一时刻内碎料斗中电池物料的重量，获取第一时刻的下一时刻内碎料斗中电池物料的重量，根据两个时刻内碎料斗中电池物料的重量变化对超参数进行修正，表达式为：行修正，表达式为：其中，、为修正后的超参数，、为修正前的超参数，、为相邻时刻碎料斗中电池物料的重量。
[0020]本专利技术的有益效果是：根据本专利技术提出的技术手段，根据料斗内废旧电池的破碎<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，其特征在于，包括图像采集模块、排列方式确定模块、排列概率计算模块、破碎程度计算模块以及破碎辊筒调控模块；图像采集模块，用于采集破碎后电池碎片物料灰度图像；排列方式确定模块，用于计算破碎后电池物料灰度图像中每个像素点与其邻域内像素点的灰度差均值，获取所有像素点的灰度差均值序列；将灰度差均值序列以设定的嵌入维数分为多个子序列，获取每个子序列中各个像素点灰度差均值的位置，根据每个像素点灰度差均值的大小对每个子序列中灰度差均值的位置进行排序，得到每个子序列的排列方式，根据设定的嵌入维数确定出所有排列方式的总数；排列概率计算模块，用于根据每个子序列中像素点的灰度差均值计算对应子序列的偏置值，根据每个子序列的偏置值与阈值大小判断该子序列是否需要重新分配；当子序列的偏置值大于阈值时，利用每种排列方式中包含的子序列的个数和排列方式总数计算每种排列方式的排列概率；当子序列的偏置值小于阈值时，获取每种排列方式中所有子序列的偏置均值，根据每种排列方式的偏执均值对所有排列方式中偏置值小于阈值的子序列重新进行分配，利用重新分配后每种排列方式中包含的子序列的个数和排列方式总数计算每种排列方式的排列概率；破碎程度计算模块，用于根据每种排列方式的排列概率计算所述灰度图像中电池物料的破碎程度；破碎辊筒调控模块，用于根据电池物料的破碎程度和设定的超参数对破碎机的功率和破碎辊筒的间距进行调控。2.根据权利要求1所述的一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，其特征在于，设定嵌入维数c和延迟t，根据设定的嵌入维数和延迟将灰度差均值序列分为多个子序列，子序列的个数为，其中，n表示灰度差均值序列中的元素个数，c表示嵌入维数，t表示延迟，所述嵌入维数表示子序列中像素点灰度差均值的个数。3.根据权利要求1所述的一种提高废旧电池回收利用率的电池粉碎控制系统，其特征在于，计算每个子序列的偏置值的表达式为：其中，表示第j个子序列的偏置值，表示第j个子序列中第o个像素点的灰度差均值，表示第j个子序列中所有像素点灰度差均值的均值，为嵌入维数，表示子序列中像...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伶伶，
申请(专利权)人：江苏思伽循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：