随着日益繁多的新型电子产品的上市和各国电动汽车开发力度的加大,各类电池的需求量越来越大,现有的单机电池化成工艺和设备己不能满足电池生产需求。电池化成工艺设备的工艺策略,影响着电池的容量和使用寿命,而电池化成设备的规模,则直接影响着电池的生产效率和生产成本。本文在传统的单机化成工艺设备的基础上,提出了大规模柔性化电池化成工艺设备的思想,并对设备开发过程中的控制技术进行了研究。研究内容包括：节能和精确的电池化成工艺策略、大规模化成工艺终端节点同步方法和基于电池化成设备故障的柔性化设计方法等方面。电池化成工艺的能量流拓扑结构、信息流拓扑结构和软件平台是电池化成工艺设备的研究基础。本文首先对电池化成工艺设备能量模型进行了研究,选用了既节能又不会造成上级电网污染的直流母线型能量流拓扑结构,作为研究的平台。其次,选用高速、方便、且符合控制系统发展方向的工业以太网控制技术,作为大规模分布式化成工艺设备的总线结构,并利用层次化的信息流拓扑结构实现了规模化工艺终端节点的接入。最后,利用多任务操作系统,在嵌入式平台上实现了传统化成工艺设备的网络化控制,达到设备柔性化的目的。在直流母线型能量流拓扑结构分析的基础上,构建了电流环和电压环的化成工艺策略,解决了电池化成工艺过程中高精度的能量注入问题。本文在实验研究的基础上,构建了化成蓄电池的数学模型,推导了电流和电压的传递函数,研究了电池化成工艺策略,保证了化成工艺过程中电压电流的稳态响应和平滑切换。同时,在大规模电池化成工艺方案中,分析了基于电池产量的单次化成和连续化成工艺的节拍控制策略,并提出了基于工人劳动强度的连续化成节拍控制方法,实现了电池化成工艺过程中电能回馈和利用,避免了电能浪费。大规模电池化成工艺设备拥有成百上千个工艺终端节点,针对大规模终端节点的电池化成工艺数据传输的问题,本文在交换式工业以太网数据延迟时间分析的基础上,计算了电池化成工艺终端节点数与采样时间的关系,提出了基于滑动时窗的终端节点同步时钟偏差预测补偿算法。该算法较传统时钟同步算法具有更高的同步精度,并且通过实验进行了算法的同步精度验证,为大规模电池化成工艺终端节点的时钟同步提供了理论依据。为了使电池化成工艺设备更加智能化、柔性化和自动化,本文提出了电池化成工艺设备的柔性设计方案,使电池化成工艺设备终端节点具有故障检测能力、大规模网络拓扑结构重构能力、设备扩展能力和全自动化控制能力。在终端节点的故障检测方法上,提出了变周期心跳帧的检测方法,并通过检测性能参数对该算法在大规模终端节点上的检测性能进行了评判。针对大规模终端节点故障发生时刻和修复后接入的网络拓扑结构重构的问题,提出了基于目标函数优化的网络拓扑结构重构方法,保证单次和连续化成工艺节拍控制策略条件下,大规模电池化成终端节点的最优电网取电性能。在异构终端设备接入方法上,提出了协议转换方法,实现了新型工业以太网电池化成工艺设备与企业原有的非以太网络工艺设备的兼容和共存,避免企业对化成工艺设备的重复投资而造成的资源浪费。在自动化控制方法上,研究了一种直接数字合成的多电机同步算法,适应设备的未来发展方向。基于上述的研究成果,成功研制了基于工业以太网络的大规模柔性化铅酸电池化成工艺设备,并在骆驼集团股份有限公司得到具体应用,实现了铅酸电池化成工艺过程的网络化控制和管理,实际测试效果良好。该设备亦可通过调节控制参数和修改工艺描述文件,直接应用到锂离子电池、镍氢电池等多种类型电池的生产过程中。该设备的成功应用对网络化蓄电池化成工艺装备在我国的推广应用具有重要意义。