补偿功率可调的加热丝布线方法技术

本申请涉及一种补偿功率可调的加热丝布线方法，包括：获取用户所定义的补偿级别常数、补偿模式常数以及补偿变量；计算出线宽并绘制布线图，得到初始布线图；若补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和中心区域，并获取第一电阻和初始补偿区域的总电阻；基于补偿模式常数的大小调整第一电阻和总电阻；根据预设的非线性数据模型计算初始补偿区域对应区域的电阻，得到不同区域电阻，并基于不同区域电阻重新绘制布线图，若补偿变量未等于补偿级别常数，则重新进行二次补偿并输出新的补偿后布线图。本发明专利技术满足了工程中对温度均匀性的要求，提高发热片的生产设计效率。提高发热片的生产设计效率。提高发热片的生产设计效率。

【技术实现步骤摘要】
补偿功率可调的加热丝布线方法


[0001]本申请涉及电热元件
，尤其涉及一种补偿功率可调的加热丝布线方法。

技术介绍

[0002]发热片是一种片状发热的电热元件，通常以铜、不锈钢等金属为发热丝，以硅胶、环氧板、云母板(片)、PET等为骨架和绝缘层，作支撑和保护，因价格低廉、使用寿命都很长，而广泛应用于家用电器、机械设备、医疗器械等行业中。发热片中电热丝的排布是影响该发热片作用成效的关键因素。当前，加热片的设计人员只是自行根据已知的电压、功率、加热片尺寸等参数，选择合适厚度的加热丝材料和线宽，计算出加热丝的长度，经过人工进行电加热丝的布线，以尽可能达到布线均匀，也有人提出自动布线的方法来大大提高布线均匀性。然而，随着各行各业的发展，一些大型加热设备产生，而其中的加热片尺寸不断增大，且对加热片温度均匀性要求越来越高。如对于储能、新能源行业中电池包及电池制造过程中烘箱、化成机等设备的加热部件，当目标温度为100至120℃时，往往要求温度均匀性在
±
3℃以下。而传统的均匀布丝方法制作的加热片温度均匀性往往在
±
5℃以上，原因在于，随着加热片尺寸的加大，靠近加热片四周的热量损耗更加严重，导致在靠近加热片四周的区域温度会偏低。
[0003]此时，为了保持整块加热片的温度均匀性，在加热片的四周区域需要给予功率补偿，目前有部分企业已经经过人工的多次尝试与修改来提高加热片四周的功率补偿，但是这种方法是建立在经验的基础上，往往需要耗费大量的时间与人力，而且对于没有经验的新手来说，十分困难。此外，对于复杂的加热片结构，难以得到满意的结果。当今社会，如何最大限度上降低设计生产的时间成本是企业提高经济效益的重要方式之一，而且依靠经验的设计容易出现因人才离职而导致设计无法继续进行，所以依靠经验而实现功率补偿并绘图正逐渐被淘汰。然而目前行业内没有针对电热丝加热片功率补偿方法的研究，尽管有学者提出一些解决电热丝自动布线的方法，如传统的单目标动态规划、多目标动态规划等方法，但是对于工程实际，在不考虑功率补偿的前提下，基于以上方法设计的加热片很难满足工程中对温度均匀性的要求。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种补偿功率可调的加热丝布线方法，以满足工程中对温度均匀性的要求，提高发热片的生产设计效率。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种补偿功率可调的加热丝布线方法，包括：
[0006]获取用户所定义的补偿级别常数、补偿模式常数以及补偿变量；
[0007]按照均匀布线模型的方式计算出线宽，并基于所述线宽绘制布线图，得到初始布线图；
[0008]若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进
行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和中心区域，并获取所述中心区域的第一电阻和所述初始补偿区域的总电阻；
[0009]基于所述补偿模式常数的大小调整所述第一电阻和所述总电阻；
[0010]根据预设的非线性数据模型计算所述初始补偿区域对应区域的电阻，得到不同区域电阻，并基于不同所述区域电阻重新绘制布线图，得到补偿后布线图；
[0011]判断所述补偿变量是否等于所述补偿级别常数，若否，则将所述补偿变量加1，并重新执行所述将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割的步骤，直至所述补偿变量等于所述补偿级别常数，得到新的补偿后布线图，且输出所述新的补偿后布线图。
[0012]进一步地，所述按照均匀布线模型的方式计算出线宽，并基于所述线宽绘制布线图，得到初始布线图，包括：
[0013]根据用户设定的功率和电压计算出加热片总电阻；
[0014]获取加热片尺寸，并根据所述加热片尺寸获取中心距和加热丝长度；
[0015]获取加热丝原材料以及所述加热丝原材料的方阻；
[0016]基于所述方阻、所述加热丝总电阻和所述加热丝长度计算所述线宽；
[0017]若所述线宽小于所述中心距，则基于所述加热丝原材料与所述线宽绘制均匀布线图，得到所述初始布线图。
[0018]进一步地，所述基于所述方阻、所述加热丝总电阻和所述加热丝长度计算所述线宽，包括：
[0019]若所述线宽大于或等于所述中心距，则获取预设回路数；
[0020]基于所述线宽和所述预设回路数计算出多回路的线宽；
[0021]根据所述加热丝原材料与所述多回路的线宽绘制出多回路的均匀布线图，得到所述初始布线图。
[0022]进一步地，所述若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和中心区域，并获取所述中心区域的第一电阻和所述初始补偿区域的总电阻，包括：
[0023]若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和所述中心区域；
[0024]获取所述中心区域的第一电阻；
[0025]计算所述初始补偿区域的总电阻。
[0026]进一步地，所述计算所述初始补偿区域的总电阻之后，所述方法还包括：
[0027]将所述第一电阻和所述总电阻进行相加，得到发热片总电阻。
[0028]进一步地，所述初始补偿区域包括三种规格区域，所述计算所述初始补偿区域的总电阻，包括：
[0029]获取所述三种规则区域对应的电阻，得到第二电阻、第三电阻以及第四电阻；
[0030]基于所述第二电阻、所述第三电阻以及所述第四电阻通过第一预设公式进行计算，得到所述总电阻；
[0031]所述第一预设公式为：
[0032]R
b
＝2R2+2R3+4R4；
[0033]其中，R
b
为所述总电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，R4为所述第四电
阻。
[0034]进一步地，所述基于所述补偿模式常数的大小调整所述第一电阻和所述总电阻，包括：
[0035]若所述补偿模式常数的大小为1，则提高所述总电阻的阻值且保持所述第一电阻的阻值不变；
[0036]若所述补偿模式常数的大小为2，则提高所述总电阻的阻值且降低所述第一电阻的阻值，以使得所述发热片总电阻的阻值不变。
[0037]进一步地，所述根据预设的非线性数据模型计算所述初始补偿区域对应区域的电阻，得到不同区域电阻，并基于不同所述区域电阻重新绘制布线图，得到补偿后布线图，包括：
[0038]根据预设坐标点描绘于二维直角坐标系，并根据所述预设的非线性数据模型进行拟合，得到拟合曲线；
[0039]基于所述拟合曲线重新计算所述初始补偿区域对应区域的电阻，得到目标第二电阻、目标第三电阻以及目标第四电阻；
[0040]重新计算所述线宽，得到目标线宽；
[0041]根据所述目标第二电阻、所述目标第三电阻、所述目标第四电阻以及所述目标线宽重新绘制布线图，得到所述补偿后布线图。
[0042本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补偿功率可调的加热丝布线方法，其特征在于，包括：获取用户所定义的补偿级别常数、补偿模式常数以及补偿变量；按照均匀布线模型的方式计算出线宽，并基于所述线宽绘制布线图，得到初始布线图；若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和中心区域，并获取所述中心区域的第一电阻和所述初始补偿区域的总电阻；基于所述补偿模式常数的大小调整所述第一电阻和所述总电阻；根据预设的非线性数据模型计算所述初始补偿区域对应区域的电阻，得到不同区域电阻，并基于不同所述区域电阻重新绘制布线图，得到补偿后布线图；判断所述补偿变量是否等于所述补偿级别常数，若否，则将所述补偿变量加1，并重新执行所述将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割的步骤，直至所述补偿变量等于所述补偿级别常数，得到新的补偿后布线图，且输出所述新的补偿后布线图。2.根据权利要求1所述的补偿功率可调的加热丝布线方法，其特征在于，所述按照均匀布线模型的方式计算出线宽，并基于所述线宽绘制布线图，得到初始布线图，包括：根据用户设定的功率和电压计算出加热片总电阻；获取加热片尺寸，并根据所述加热片尺寸获取中心距和加热丝长度；获取加热丝原材料以及所述加热丝原材料的方阻；基于所述方阻、所述加热丝总电阻和所述加热丝长度计算所述线宽；若所述线宽小于所述中心距，则基于所述加热丝原材料与所述线宽绘制均匀布线图，得到所述初始布线图。3.根据权利要求2所述的补偿功率可调的加热丝布线方法，其特征在于，所述基于所述方阻、所述加热丝总电阻和所述加热丝长度计算所述线宽之后，所述方法还包括：若所述线宽大于或等于所述中心距，则获取预设回路数；基于所述线宽和所述预设回路数计算出多回路的线宽；根据所述加热丝原材料与所述多回路的线宽绘制出多回路的均匀布线图，得到所述初始布线图。4.根据权利要求1至3任一项所述的补偿功率可调的加热丝布线方法，其特征在于，所述若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和中心区域，并获取所述中心区域的第一电阻和所述初始补偿区域的总电阻，包括：若所述补偿变量小于或等于补偿级别常数，则将所述初始布线图中的补偿区域进行矩形区域分割，得到多个初始补偿区域和所述中心区域；获取所述中心区域的第一电阻；计算所述初始补偿区域的总电阻。5.根据权利要求4所述的补偿功率可调的加热丝布线方法，其特征在于，所述计算所述初始补偿区域的总电阻之后，所述方法还包括：将所述第一电阻和所述总电阻进行相加，得到发热片总电阻。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星雨，乐文凯，盛文文，石创创，周涛，
申请(专利权)人：酷驰深圳新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：