基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)

1、說(shuō) 明 書基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)。背景技術(shù)射頻識(shí)別即RFID（Radio Frequency Identification, RFID）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽，是一種20世紀(jì)90年代興起的通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID標(biāo)簽內(nèi)部的集成電路可以通過(guò)接收特定頻率的電磁波來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。標(biāo)簽接收到足夠強(qiáng)度的訊號(hào)時(shí)，即被喚醒，從而可以向閱讀器發(fā)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包括ID號(hào)（全球唯一代碼），還可以包括預(yù)先存在于標(biāo)簽內(nèi)EEPROM（電可擦除可編程只

2、讀內(nèi)存）中的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽可以是無(wú)源的，僅靠電磁波在諧振電路上產(chǎn)生的共振為電路提供工作電壓；也可以是有源的，被喚醒后，通過(guò)標(biāo)簽內(nèi)部電源供應(yīng)器，來(lái)供應(yīng)內(nèi)部電路所需的電壓以產(chǎn)生對(duì)外的信號(hào)。RFID被認(rèn)為是影響未來(lái)的十大技術(shù)之一，其應(yīng)用前景十分廣泛，且目前已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如鈔票及產(chǎn)品防偽、身份證和電子門票、電子收費(fèi)系統(tǒng)、家畜或野生動(dòng)物識(shí)別、病人識(shí)別及電子病歷、物流管理、行李分揀、門禁系統(tǒng)等。據(jù)國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)電動(dòng)自行車保有量達(dá)1.2億輛。未來(lái)，隨著新能源汽車的推廣，十二五期間電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車保有量將達(dá)到一百萬(wàn)輛。然而，當(dāng)前的動(dòng)力電池管理卻面臨困境，主要表現(xiàn)在 “電池回收”、

3、 “電池防盜”這兩個(gè)方面。1、電池回收困難：廢電池污染防治技術(shù)政策規(guī)定電動(dòng)車生產(chǎn)企業(yè)必須承擔(dān)廢舊蓄電池的回收責(zé)任。但在實(shí)際操作中，由于運(yùn)輸和保管等環(huán)節(jié)費(fèi)用較大，此規(guī)定幾成空文，絕大多數(shù)廢舊電池流向了非正規(guī)的渠道，造成了鉛的大量浪費(fèi)和三廢的大量排放。2、電池防盜困難：目前沒(méi)有有效的辦法阻止電池盜竊。由于偷盜代價(jià)低，且電池失竊后無(wú)法跟蹤、追償困難，因此絕大多數(shù)的電池盜竊案都不了了之，這在一定程度上助長(zhǎng)電池偷盜之風(fēng)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)。系統(tǒng)利用RFID技術(shù)，使每塊動(dòng)力電池成為物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)間、任一地點(diǎn)，電池信息都會(huì)被系統(tǒng)記錄下來(lái)。通過(guò)電

4、池唯一對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，遠(yuǎn)程用戶及管理者可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢?cè)撾姵卣麄€(gè)生命周期內(nèi)的詳細(xì)信息。同時(shí)，電池內(nèi)置的GPS模塊，可以向系統(tǒng)返回實(shí)時(shí)定位信息。工作原理：系統(tǒng)主要由電池模塊和外部模塊構(gòu)成。電池模塊主要由GPS及電子標(biāo)簽組成。GPS對(duì)電池進(jìn)行定位，將電池的實(shí)時(shí)定位信息寫入電池保護(hù)模塊的MCU中。電子標(biāo)簽為有源的被動(dòng)式RFID標(biāo)簽，由鋰電池供電，實(shí)時(shí)讀取MCU內(nèi)儲(chǔ)存的信息。這些信息包括：電池制造信息，如廠商、生產(chǎn)日期等；電池類型，如錳酸鉀電池、磷酸鐵鋰電池和鈷酸鉀電池等；電池狀態(tài)信息，如電池電量、充放電次數(shù)、電池首次充放電時(shí)間等；電池GPS信息。這些數(shù)據(jù)是實(shí)施動(dòng)力電池分類回收和安全防盜的基礎(chǔ)。外部模

5、塊主要由閱讀器及電池管理服務(wù)器組成。閱讀器向下融合無(wú)線感知通信，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)采集其周邊電動(dòng)車輛的電池ID及該ID對(duì)應(yīng)的電池?cái)?shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于自身內(nèi)存中定時(shí)發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)器。閱讀器還內(nèi)置3G通信接口，可以向上接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將電池信息打包發(fā)送給遠(yuǎn)端的電池管理服務(wù)器。電池管理服務(wù)包含電池信息數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)主頁(yè)、電池管理服務(wù)器等組件。電池管理服務(wù)器由政府職能部門統(tǒng)一管理，經(jīng)授權(quán)的電池生產(chǎn)商可通過(guò)自身權(quán)限接入服務(wù)器，完成電池信息數(shù)據(jù)庫(kù)的更新和維護(hù)，而消費(fèi)者可通過(guò)Web查詢相關(guān)服務(wù)器內(nèi)的相關(guān)信息獲取服務(wù)，如電池回收向?qū)Ъ笆Ц`電池定位等。發(fā)明效果首先，系統(tǒng)提供全新的管理策略，實(shí)現(xiàn)電池信息全程可追溯，保證了電池生命周期內(nèi)信息的透明度?；陔姵匦畔?，系統(tǒng)可以給消費(fèi)者提供及時(shí)的使用建議、回收向?qū)Вo職能部門提供決策支持，規(guī)范電池回收管理并減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的污染。其次，一旦電池被盜，系統(tǒng)可提供電池的實(shí)時(shí)GPS信息，幫助公安機(jī)關(guān)尋獲車輛，偵破電池盜竊案件。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型在每塊動(dòng)力電池內(nèi)內(nèi)置一個(gè)被動(dòng)式有源RFID標(biāo)簽。標(biāo)簽通過(guò)RS232接口和電動(dòng)車控制器的電池保護(hù)模塊內(nèi)的MCU相連接，實(shí)時(shí)讀取MCU內(nèi)儲(chǔ)存的信息，接口設(shè)計(jì)如圖1所示。標(biāo)簽利用電動(dòng)車控制系統(tǒng)的電源供電，解決了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電的根本問(wèn)題，無(wú)需