CN111386475A - 用于回收设施中的电池检测的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于在多种回收材料当中检测电子器件的方法和系统。

Description

用于回收设施中的电池检测的方法和系统
优先权要求
本申请要求于2017年11月13日提交的题为“METHOD AND SYSTEM FOR LITHIUMBATTERY DETECTION IN RECYCLING FACILITIES（TPUR-0001-P01）”的美国临时申请序列号62/585,114的权益，该申请通过引用以其整体并入于此。
技术领域
本申请总体上涉及回收设施中的包含电子器件的材料的检测，并且更具体地涉及在多种回收材料当中的包含电子器件的电池的检测。
背景技术
全球每年回收超过1000万吨的铅酸电池（LAB）。该过程中的早期步骤之一称为电池破坏，其涉及机械地使电池碎裂，使得酸可以排出。这通常是可靠且安全的过程；但是，当LAB以外的电池意外进入该过程时，可能会出现问题。
最大的风险来自具有电子器件的组件，诸如锂离子电池（LIB）。例如，当进入破坏过程时，已知LIB会爆炸并对装备造成严重损坏，并使工厂人员遭受潜在伤害。将LIB与LAB分离是一项具有挑战性的任务，因为它们通常看起来相同或相似。
LAB回收行业已经提出了标识LIB的若干想法，但是要求在其制造时对LIB进行标记或颜色编码。让全球所有LIB制造商都同意以额外的成本修改其设计将是非常具有挑战性的。此外，这些解决方案均不适用于已在使用中的无数的LIB。
需要一种用于在LAB回收过程中标识LIB的改进过程，以帮助确保回收设施中的安全。
发明内容
公开了用于在多种回收材料当中检测电子器件的方法和系统。
示例性系统包括电池检测设施，该电池检测设施包括非线性结检测器和检测天线系统，其中该电池检测设施适于通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测包括电子电路的电池，其中检测天线系统发射RF信号，并当检测天线系统接收到由电池中的电子电路发射的作为RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电池。
下面描述示例性系统的某些其他方面，在某些实施例中可以存在其任何一个或多个。示例性系统包括：其中多种回收材料被设置在输送机设施中的输送带上，并且电池检测设施被安装成接近输送机设施；其中输送带包括RF反射材料；和/或其中反射材料反射发射RF信号或返回检测RF信号中的至少一个。示例性系统包括：其中多种回收材料被设置在输送机设施中的输送带上，并且电池检测设施被安装成接近输送机设施；其中输送带包括RF反射材料；还包括第二电池检测设施，该第二电池检测设施包括第二非线性结检测器和第二检测天线系统，其适于通过第二RF信号的询问来检测电池，该电池检测设施被安装成接近输送机设施，其中检测天线系统和第二检测天线系统相对于输送机设施可独立定位；其中电池检测设施还被配置为当检测天线系统接收到由于第二检测天线系统发射第二RF信号而产生的第二返回检测RF信号时，检测出电池；和/或其中反射材料反射RF信号、返回检测RF信号或第二返回检测RF信号中的至少一个。示例性系统包括其中电池是锂离子电池。示例性系统包括：其中检测天线系统是窄视野单扫描天线；其中，窄视野单扫描天线是机械扫描天线；其中，窄视野单扫描天线是电子扫描的相控阵天线；和/或其中，窄视野单扫描天线是机械扫描和利用相控阵天线的扫描的组合。示例性系统包括：其中检测天线系统包括多个窄视野天线，每个窄视野天线覆盖不同的区域；还提供RF屏蔽，以阻挡来自输送机设施以外的区域的RF辐射；还包括安装在输送机设施上的接合（articulation）设施；其中接合设施在输送机设施上对电池进行取向，以增强对电池的检测；其中接合设施适于在检测后移除电池；和/或其中接合设施还包括视觉系统，该视觉系统向接合设施提供检测信息，以控制用于输送机设施上的电池的操纵的机械接合器。示例性系统包括：其中电池检测设施通信地耦合到客户端计算设备上的用户接口，其中，用户接口包括用于基于检测状况从电池检测设施发送的警告的一个或多个指示器；其中用户接口适于将检测动作发送到与从多种回收材料中移除电池相关的接合设施；和/或其中用户接口适于将检测指示发送到回收源。示例性系统包括：其中电池检测设施包括加固元件以从由于多个电池的破坏而产生的腐蚀性材料或其他污染物保护检测天线系统，所述多个电池包括针对腐蚀性材料或其他污染物的包层或屏蔽中的至少一个。示例性系统包括：其中电池检测设施包括自清洁元件以清洁具有由于多个电池的破坏而产生的腐蚀性材料和其他污染物的检测天线系统。示例性系统包括：其中电池检测设施适于对接近电池检测设施的检测环境执行校准以减少无关的RF辐射，其中校准包括调整RF功率水平或调整天线位置中的至少一个。示例性系统包括：其中电池检测设施还包括RF屏蔽，以防止RF能量辐射到接近电池检测设施的区域中。示例性系统包括：进一步包括安装在多种回收材料周围的RF屏蔽，其中检测天线系统适于插入到RF屏蔽之内以用于检测电池，同时防止RF能量辐射到RF屏蔽之外。示例性系统包括：其中电池检测设施通信地耦合到检测数据库，其中检测数据库适于存储过去的检测信息，电池检测设施适于从所述过去的检测信息确定过去的检测模式以预测未来的检测事件。示例性系统包括：其中检测天线系统包括：第一天线，用于发送RF信号；以及第二天线，用于发送第二RF信号，其中，RF信号具有第一频率，并且第二RF信号具有第二频率；此外，其中第一频率与第二频率是相同的频率，电池检测设施适于检测由于来自电池中的电子电路的谐波的再发射而产生的干扰模式特性，并且电池检测设施在电池的检测或定位中利用干扰模式特性的检测；此外，其中第一频率与第二频率是相同的频率，电池检测设施适于检测由于来自电池中的电子电路的谐波的再发射而产生的拍频模式特性，并且电池检测设施在电池的检测或定位中利用拍频模式特性的检测；和/或此外，其中第一频率和第二频率是不同的频率，电池检测设施适于检测由第一频率产生的第一谐波和由第二频率产生的第二谐波，并且电池检测设施适于在确定用于电池的位置特性时，处理第一谐波和第二谐波的检测。
示例性过程包括通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测电池的操作，其中检测天线系统发射RF信号，并当检测天线系统接收到由电池中的电子电路发射的作为RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电池。
下面描述示例性过程的某些其他方面，在某些实施例中可以存在其任何一个或多个。示例性过程还包括：由从多个天线发射多个RF信号的检测天线系统提供检测的操作；其中返回检测RF信号被接近多种回收材料的反射面反射的操作；其中反射面是包括RF反射材料的输送带的操作；和/或其中电池是锂离子电池。
示例性系统包括包含非线性结检测器和检测天线系统的检测设施，其中检测设施适于通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测电子电路，其中检测天线系统发射RF信号，并当检测天线系统接收到由电子电路发射的作为RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电子电路。
下面描述示例性系统的某些其他方面，在某些实施例中可以存在其任何一个或多个。示例性系统包括：其中检测天线系统从多个天线发射多个RF信号。示例性系统包括：其中返回检测RF信号被接近多种回收材料的反射面反射；和/或其中反射面是包括RF反射材料的输送带。示例性系统包括：其中电子电路被嵌入在电池中；和/或其中电池是锂离子电池。
附图说明
通过参考以下附图可以理解以下详细描述及其某些实施例：
图1描绘回收过程内的实施例电池检测设施；
图2A-C描绘用于电池检测设施的实施例检测天线配置；
图3描绘输送机设施内的实施例电池分离器设施；
图4描绘用于电池检测设施的实施例电子器件模块。
尽管已经结合某些优选实施例描述了本公开，但是本领域普通技术人员应当理解到其他实施例，并且其他实施例包含在本文中。
具体实施方式
尽管本公开始终考虑通过本文描述的方法和系统的实施例，可以在多种回收材料当中检测包含电子器件的任何材料，但是为了简单起见，本文的描述通常可以指的是在多个铅酸电池（LAB）当中检测锂离子电池本身。遍及本公开对LIB的所有引用也应理解为是对包含电子器件的材料（例如，具有嵌入电子器件的其他电池类型、具有嵌入电子器件的消费者或工业组件或产品、电子器件组件等）的引用，并且LAB是对回收材料（例如，电池、纸张、塑料、金属、玻璃、纺织品、有机物等）的引用。
参考图1，本公开描述了一种电池检测设施104，其可以通过来自检测天线系统106的RF信号的询问来检测LIB 108，诸如其中检测发生在处理LAB 110的回收的回收设施102中的回收过程中的电池破坏阶段之前或引导到处理LAB 110的回收的回收设施102之前。电池检测设施104的实施例可以包括安装单元（例如，安装成接近回收设施内的输送机设施126、安装在运输车辆上）、移动单元（例如，放置在或载送到回收过程内的位置）等，其在直到回收过程的电池破坏阶段之前的任何时点都可以安装或采用。电池检测设施104的实施例可以部署在回收过程的不同阶段处，诸如收集设施120的一部分（例如，回收中心、汽车维修中心的电池取货服务等）、运输设施122（例如，用于运输用于回收的材料的车辆、移动运载容器等）、回收设施中的处理设施124（例如，接收坞、存储设施、检查站、接收容器等）、回收设施中的输送机设施126（例如，用于在回收设施内运输用于回收的材料的输送机设施、用于在回收设施内运输用于回收的材料的滚动运输箱、用于在回收设施内运输用于回收的材料的自动运输机、用于在回收设施内移动回收材料的机器人处理装备等）、回收设施内的破坏设施128（例如，在破坏设施的入口处、在回收设施中的物理破坏步骤之前的回收步骤处等）、或遍及包括LAB 110的回收的回收过程的其他步骤。
电池检测设施104检测LIB的能力利用了LAB所缺乏的LIB的独特特征。与许多其他电池类型相比，LIB几乎总是包含电子电路。这些电子器件（例如，小型电子处理器）在LIB的操作中起着至关重要的作用，例如，确保电池不会过热、过度充电和/或过度放电。LAB不需要或没有任何电子器件。作为结果，电池检测设施104能够诸如在多个LAB 110当中检测LIB108中的电子器件，从而警告人员（例如，发出警告声、发送通信等）或发起动作（例如，停止运输机、通过机械化设备物理地移除LIB等），尤其是在其中LIB 108的破坏可能对人员和/或设施装备产生危险的破坏过程之前（例如，其中破坏过程会使LIB变形，并导致锂离子电池中的短路，其继而生成热，从而导致电解液沸腾以及电池单元/电池仓可能爆炸或着火）。电池检测设施104还可以在回收材料当中检测出具有嵌入电子器件的其他电池类型，诸如检测出混入其他回收材料的具有嵌入电子器件的镍镉电池或其他电池类型（例如，检测镍镉电池可以防止重金属镉进入回收流）。例如，具有嵌入电子器件的电池可能会无意中混入纸张回收流中，并且电池检测设施104可以在回收过程开始之前检测出它们。此外，电池检测设施104可以检测出包含电子器件的任何组件，以防止该组件进入回收流。例如，电池检测设施104或更一般地是电子器件检测设施可以检测出进入回收设施的包括嵌入电子器件的物品（例如，通常不与具有电子器件相关联的否则可能未被注意的小物品），从而防止电子器件和任何相关联的材料内容与回收过程混合。
电池检测设施104检测电子器件的能力是由于半导体器件（例如，晶体管和二极管）对RF信号的固有响应。在半导体器件内的是所谓的非线性结（NLJ）（例如，半导体器件内的任何P-N结）。当NLJ暴露于射频（RF）时，它会发射特征性的射频信号作为响应，包括RF信号的发射频率的二次谐波和三次谐波。可以检测、解释这些信号，然后将其用于例如触发警告。非线性结检测器（NLJD）自1960年代就出现了，其中它们的常规使用是检测隐蔽的监视装备，诸如监听设备、隐藏的相机、跟踪设备和其他秘密电子器件。但是，未考虑过将其用于LIB检测中，也未考虑过将其用作用于提高工业LAB或其他回收过程内的安全性的设施。
使NLJD适于在LAB回收过程中检测LIB的工业应用（或更一般地，在回收材料当中检测出基于电子器件的组件）提出了许多挑战。例如，尽管手持式NLJD可以帮助减少LIB进入LAB回收流的危险，但其使用容易受到人为错误的影响。人为关注中的单次疏忽和LIB可能会被错过，从而导致当LIB进入回收过程的破坏阶段时的设施内的潜在爆炸。因此，需要开发和部署工业应用以确保全面覆盖。
在实施例中，工业电池检测设施104可以部署在回收过程的不同阶段处。在实施例中，刚好位于破坏设施128之前的输送机设施126可以是部署电池检测设施104的理想场所。如果输送机设施126采用输送带来运输用于要回收的材料（例如，设置在输送带上的多个电池或其他回收材料），诸如在输送带具有所有材料必须通过其的宽度的情况下，则尤其如此。跨该宽度，检测天线106可以被配置为跨输送带提供覆盖。参考图2A，检测天线106A可以具有诸如来自单个天线的宽视野（FOV）。然而，实际考虑限制了检测天线106可以位于输送带上方多远而不会导致所需的RF功率水平超过周围环境的安全水平。高RF功率水平可能创建对于靠近检测天线106A的人类的不安全环境。另外，检测天线106A的宽FOV可能导致诸如来自宽FOV检测天线106A中的旁瓣的不可接受的RF干扰。
参考图2B，为了在RF信号功率减小的情况下维持检测天线106和输送带之间的可行距离（例如，在输送带上的材料上方具有足够的间隙），可以采用窄FOV天线，其中利用窄FOV检测天线106B来覆盖输送带的宽度。窄FOV检测天线106B具有能够提供关于在跨传送机区域中在哪里检测到LIB 108的位置信息的增加益处。例如，如果多个窄FOV检测天线106B由具有第一、第二和第三覆盖区域的三个窄FOV天线的阵列组成，则电池检测设施104可以使用由第一天线对LIB的检测来确定检测到的LIB 108是在第一区域中。因此，多个窄FOV检测天线阵列106B可以提供减少所需操作RF功率的天线配置并提供用于LIB 108的检测的附加位置信息。
在实施例中，多个天线配置可以被配置为多个检测天线106由单个电池检测设施104控制、检测天线106每个由单独的电池检测设施104控制、或其任何组合。检测天线106可以在检测环境周围（例如，在输送机设施周围）可独立定位，以最大化覆盖范围并帮助减轻LIB 108被诸如LAB 110阻挡在天线的RF信号之外。
在实施例中，多个天线配置可以以对于所有天线都相同的RF输出信号进行操作（例如，将输出调谐为相同的频率），从而使得不同的发射信号能够被多个天线配置中的其他天线接收和检测。多个天线配置中的天线可以被定位成使不同天线之间的这种交叉作用最大化。例如，由于操作环境之内和周围的RF反射面（例如，输送机设施上的侧壁、输送带中的RF反射面、输送机滚轮、输送机结构表面等），不同的天线位置配置可以产生不同的检测有效性。此外，具有相似的RF输出信号频率的多个天线发射配置可以从由多个源产生的辐射中产生干扰模式，并且这些模式可以随着回收材料相对于检测天线106移动（例如，电池在静止定位的天线下方沿输送带移动、天线在电池上方移动等）而移位，其中在检测过程中可以使用包括检测到的信号中的相长和相消干扰在内的瞬时峰值。
在实施例中，多个天线配置可以以彼此不同或偏移的RF输出信号进行操作。不同检测天线106之间的输出RF信号的调谐或失谐可能是由于用户动作（例如，有意地使频率调谐或失谐）或由于电池检测设施104的操作输出频率的配置公差范围（例如，通过严格选择组件公差的“调谐”，或通过使用公差更大的组件的“失谐”）。在实施例中，在其中输出频率彼此偏移的情况下，电池检测设施104可以被配置为检测由至少两个偏移频率产生的拍频，其中信号的峰值可以用于检测过程中，诸如在回收材料相对于检测天线106移动的情况下。
在实施例中，以不同RF输出信号特性（例如，频率、幅度、调制等）操作的多个天线配置（具有公共的或单独的电池检测设施）可以在LIB 108的检测中采用那些差异。例如，两个电池检测设施104可以以两个不同的RF输出信号频率f1和f2操作，当从LIB 108再发射时，这然后将产生两组谐波h1和h2。两个电池检测设施104可以被配置为接收和区分h1和h2，这可以帮助LIB 108的检测和定位。例如，两个电池检测设施104可以进一步被配置为检测h1和/或h2来自的方向，并使用该信息对LIB 108的位置进行三角测量。在实施例中，（来自单个或多个天线的）多个RF输出信号特性的使用可以用于增强通过信号分化的检测，诸如以增强检测、增强位置确定、减少误报等。
参考图2C，可以使用单个扫描窄FOV检测天线106C而不是使用多个窄FOV天线来覆盖跨输送带的区域。通过仅使用单个窄FOV天线，这将进一步减少由电池检测设施104发射的RF功率。可以通过机动化的天线支架跨输送带的宽度来回机械地扫描检测天线106C的方向来产生扫描动作。然后，一个天线可以提供对输送带的完全覆盖。扫描速度可以基于输送带的速度而可调整（例如，手动地和/或自动地）以确保覆盖。或者，与机械扫描天线的可移动部件和电机相关联的可靠性风险可以通过使用单个固定位置相控阵天线来消除，其中电子地控制扫描动作。相控阵解决方案可以具有更大的灵活性和可靠性。在多尘且潜在腐蚀的工业电池以及其他类型的回收环境中，提高可靠性可能尤其重要，所述环境可能导致针对机械扫描系统的问题。此外，相控阵天线可能更容易屏蔽（或密封）免于灰尘和腐蚀性物质，从而导致更易于维护和清洁的更加坚固耐用的系统。在需要极宽的FOV的情况下，可以组合使用机械扫描和相控阵。
在实施例中，检测天线106可以将相同的天线用于RF信号的发射和接收，或者将单独的天线组件用于发射和接收（例如，在单独的天线使用相同或单独的电池检测设施104的情况下）。例如，发射器天线可以放置在输送带上方，并且一个或多个接收天线放置在周围区域中。以这种方式，接收天线可以被放置在使检测最大化的位置中，该位置独立于发射器位置。在实施例中，接收天线可以围绕被扫描的电池的所有侧来放置、或者与电池保持一定距离放置或者与电池接近或接触放置。例如，可以利用柔性或接合的检测天线106的网格或矩阵。在示例中，多个检测天线106可以从基部垂悬，非常类似于刷头上的硬毛，并且可以降低到一个或多个电池，从而允许多个检测天线106同时与电池的多个侧接触。或者，检测天线106的网格位置可以是固定的，并且电池可以通过非刚性天线输送，其中天线将掠过每个电池的多个面。
在实施例中，可以采用RF反射材料来将RF辐射反射到LIB 108或从LIB 108反射RF辐射（例如，将RF信号从检测天线106反射到LIB 108，或将返回RF发射（检测到的RF信号）从LIB 108反射到检测天线106）。例如，RF反射材料可以沿着（一个或多个）侧或在输送带上方（例如，漫反射面、反射面、（一个或多个）后向反射器等，诸如放置在输送器的与检测天线106相对的一侧上）、或在电池检测设施104附近的环境中的任何其他反射面或反射面设备被并入输送带组装件中（例如，金属并入输送带中，诸如以层、层压体、颗粒、编织物等）。这样，RF反射材料可以通过重定向原本将不可用于检测的信号来辅助检测LIB 108，诸如通过增加用于询问LIB 108的第二路径、或向LIB 108提供询问信号路径，其否则将从询问被遮盖（例如，通向LIB 108的唯一路径是嵌入在输送带中的RF反射材料的反射，其中LIB 108被LAB 110遮盖）。以这种方式，将RF反射材料增加到检测环境可以增强通过电池检测设施104对LIB 108的检测。
在实施例中，与都具有位置标识能力的多个窄FOV检测天线106B或扫描FOV检测天线106C相关联地，定向光可以被包括以照亮检测到的LIB 108。这可以帮助诸如通过操作人员、通过视觉系统等从过程中移除LIB 108。
一旦标识出LIB 108，操作员就可以将其移除。或者，参考图3，可以提供电池接合设施302以从回收过程中机械地移除LIB 108。例如，电池接合设施302可以包括机械接合器304（例如，旋转臂、活塞驱动推动器、抓握设备等）以操纵LIB 108，诸如以从过程中移除LIB108。在实施例中，机械接合器可以在检测被确定时由操作员手动操作、自动接合等。电池接合设施302可以被定位成使得接合使LIB 108从过程流中移除，使得它不再前进到破坏阶段（例如，重新定位到箱中，到输送机设施的侧的平台上等）。电池接合设施302还可以用于将电池取向成使检测更加有效，诸如将电池定位在优选取向上（例如，以最小化检测天线106与电池之间的距离）。在实施例中，可以在电池由电池检测设施104评估之前在取向功能中使用一个电池接合设施302（例如，以帮助检测），并且在检测之后使用另一个电池接合设施302（例如，以移除检测到的LIB 108）。
在实施例中，电池接合设施302可以包括与电池检测设施104组合地操作的传感器系统（例如，视觉系统、雷达系统、超声系统、声纳系统、红外系统、X射线系统、中子成像系统等），以向移动设备的用户接口提供警告（例如，其中用户接口示出带有标识的LIB 108的输送带的图形，其以独特的颜色、闪烁、亮度等指示），以在电池的操纵中向机械接合器304提供控制信息（例如，以利用电池接合设施302移除或操纵检测到的LIB 108），以控制输送机设施126内的运输设备的运行速度（例如，在潜在检测时放慢输送带，因此视觉系统具有更多时间进行标识；在检测到电池接合设施302未能移除LIB 108时，停止输送带）等。电池检测设施104和传感器系统的组合可以提供对LIB 108的自动移除、向用户发送警告、存储检测、向预测检测系统（例如，机器学习系统）提供输入等。在实施例中，当LIB 108被检测出（或被移除）时，视觉系统可以被触发，其使触发事件附上检测信息（例如，电池的照片或视频、时间戳、位置信息、电池标识信息等），以维护事件的记录。检测信息也可以用于补救步骤。例如，检测信息可以用于将检测到的LIB 108与回收源相关联，这样标识装运LIB 108的客户，其诸如通过装运货盘上的条形码等而确定。在实施例中，可以针对检测到的LIB 108向客户收费。在实施例中，检测信息可以用于预测检测系统的训练数据中。
在实施例中，电池检测设施104可以被部署在输送机设施126之外的其他位置中，诸如在收集设施120、运输设施122、处理设施124等中。例如，电池检测设施104可以被部署在来自汽车维修中心的取货服务的车辆中，其中天线配置106A、106B、106C被安装到车辆的天花板以检测LIB 108的存在。假定车辆是人为操作的，并且电池将仅在不同的时间被装载到车辆中，则电池检测设施104可以以批处理模式操作，诸如一旦装载完成。除了诸如声音警告、使输送带停止等之外，照明设备可以指示检测到的LIB 108的位置。类似地，可以诸如在处理设施124中安装电池检测设施104，使得可以针对LIB 108检查单个推车或货盘。例如，电池经常被组装成货盘顶部的立方束，并且电池检测设施104可以用于针对LIB 108扫描这些大块组装件。
在实施例中，电池检测设施104和相关联的（一个或多个）检测天线106可以针对操作环境被加固。例如，电池检测设施104可能接近其中喷射腐蚀性材料的破坏设施128，或者存在由于运输而破裂的电池，其中腐蚀性物质容易到电池检测设施104和（一个或多个）检测天线106的表面上。在实施例中，加固元件可以包括涂层、屏蔽、自清洁系统等和/或耐腐蚀的制造材料。
在实施例中，可以在诸如安装电池检测设施104时将电池检测设施104校准到本地RF环境，以便定制RF功率水平和天线定位，以在最小化外部RF能量的同时提高系统的有效性。此外，电池检测设施104可以包括RF屏蔽（例如法拉第笼）以帮助防止RF能量辐射到周围区域或进入电池检测设施104中，诸如在电池检测设施104周围、检测天线106周围提供、固定在安装位置周围等的RF屏蔽。例如，电池检测设施104的RF屏蔽可以减少外部发射进入系统，从而允许电池检测设施104以改进的信噪比操作，并因此增加系统的灵敏度或使得能够降低功率水平，同时维持可接受的检测阈值。
在实施例中，RF屏蔽可以允许来自电池检测设施104的大大增加的功率水平，而不会生成进入周围环境中的高水平RF发射（例如，关于用于仪器、健康和安全的法规EMI水平），诸如在输送机设施126上、在接收区域中的货盘上、在运输车辆中等。例如，扫描货盘上的电池的大块组装件可能需要升高的功率水平，以便实现对埋在组装件内的LIB的检测，其中电池检测设施104的RF屏蔽可以允许所需的升高的RF发射水平而不会危及操作人员的健康和安全。为了进一步增加发射水平，电池的整个组装件都可以被法拉第笼覆盖，从而使得电池检测设施104能够在检测过程中以高水平的RF能量操作，而不会超出笼外的安全水平。在实施例中，检测天线106（例如，组合的或单独的发射和接收天线）可以分布在法拉第笼的内部周围，以使得能够从所有侧进行检测。可以基于组装件的厚度利用变化的RF强度水平，以提供在不同深度处的检测。在实施例中，电池检测设施104可以基于通过其他天线的通过组装件的检测水平来提供自动功率水平调整。例如，组装件的一侧上的发射器信号可以通过组装件的背面上的接收天线来检测，其中，基于接收天线的接收信号强度来调整发射天线的功率水平。为了全面覆盖通过组装件，可以存在多个发射和接收天线（例如，多个固定天线、机械扫描天线、电扫描天线（例如，相控阵天线）、机械和电扫描天线的组合），其中电池检测设施104可以基于通过多个接收天线的通过组装件的检测水平来提供自动功率水平调整。当系统被部署在不同的电池组装件周围（例如，在处理设施124中被检查的不同的电池货盘周围）时，可以提供动态功率调整。另外，或者作为替选，可以通过作为探针插入到大块组装件中的检测天线106来执行大块组装件检测。例如，可以将检测天线106插入电池之间的组装件中，使得堆叠的表面或外表面下方的电池将更靠近检测天线106。
参考图4，电池检测设施104可以具有处理器402、存储器404、网络接口406、到传感器420的传感器系统接口407（例如，视觉系统、雷达系统、超声系统、声纳系统、红外系统、X射线系统、中子成像系统等）、天线控制器408、RF天线接口410、检测数据库412、外部设备控制器413、警告设施414等，以实现电池检测设施104的功能。在实施例中，天线控制器408和RF天线接口410可以为诸如本文所述的多个检测天线106配置以及检测天线106的各种相关联的组件的物理重新定位提供控制和接口。外部设备控制器413可以诸如基于检测逻辑来提供对外部设备的控制，诸如用于输送机设施126位置和速度变化、法拉第笼定位控制、电池接合设施302控制等其他外部设备。电池检测设施104可以可编程为针对不同的检测环境（例如，RF功率水平、操作频率、扫描角度、操作模式等）、警告指示（例如，可听的、检测照明、警告指示跨网络的发送）、网络可用性（例如Wi-Fi、蜂窝网络等）、以及与检测操作相关联的所有其他可编程特征。警告指示可以在本地发出声音（例如，可听警告），但也可以发送到远程用户，诸如不在可听警告的收听距离内或在其中可能错过可听警告的噪声环境中的操作员。电池检测设施104可以存储过去的检测、检测简档等。例如，电池检测设施104可以存储与来自特定回收环境（诸如其中来自RF信号的二次和三次谐波响应的比率因位置而不同、以及其中谐波检测简挡可以被测量、存储和用于电池检测设施104的特定部署）的响应相关联的谐波检测简挡。
在实施例中，电池检测设施104可以通过网络向远程客户端设备提供警告，诸如通过向用户提供用户接口仪表板以安装在远程移动设备上。警告可以被生成，并且基于与远程客户端设备相关联的目的地地址和传输协议通过通信信道发送到与用户相关联的远程客户端设备，其中警告激活用户接口仪表板以使警告显示在远程客户端设备上，并在激活远程客户端设备时实现与用户接口仪表板的连接。在实施例中，警告可以使远程客户端设备从“睡眠模式”或其他类型的非活动模式中唤醒和/或从与网络（诸如到互联网、VPN或一些其他网络类型）断开连接的状态转变为连接的状态。例如，电池检测设施104可以通过诸如包括用于移动设备的Wi-Fi连接的回收设施的网络发送警告。但是，用户可能位于其中Wi-Fi信号太弱而无法接收的位置中。在这种情况下，电池检测设施104可以通过诸如蜂窝网络、蓝牙连接等之类的辅助网络发送警告，以唤醒用户的设备并通过用户接口呈现警告。以这种方式，用户可以更好地确保警告检测，以防止潜在危险状况。
电池检测设施104可以随时间存储数据，诸如以使电池检测设施104能够检测由用户设置的或通过电池检测设施104设置的触发报告、警告或某种其他类型的通知动作的变化水平。例如，电池检测设施104可以具有存储在检测数据库412中的与过去检测和/或动作有关的数据，电池检测设施104可以从所述数据中导出用户感兴趣的变化水平。例如，电池检测设施104可以检测到当前的检测模式与过去的检测模式相匹配，并且向用户警告该模式的当前重复。例如，可以检测到指示电子器件检测中的未来增加的模式（例如，具有与LAB混合的升高数量的LIB的回收装运等）。预测警告可以使得用户能够在LIB继续进一步通过系统之前使流水线停下来，诸如以允许用户利用手持电池检测设施通过回收设施102允许手动扫描，或者使流水线运行得更慢以减少失败电子器件检测的可能性。同样，在低可能性LIB环境中，可以提高输送速度。
本文描述的编程后的方法和/或指令可以通过在一个或多个处理器上执行计算机软件、程序代码和/或指令的机器部分或全部地部署。除非上下文另外明确指出，否则本文中使用的“处理器”与多个“处理器”同义，并且这两个术语可以互换使用。处理器可以是服务器、客户端、网络基础结构、移动计算平台、固定计算平台或其他计算平台的一部分。处理器可以是能够执行程序指令、代码、二进制指令等的任何种类的计算或处理设备。处理器可以是或可以包括信号处理器、数字处理器、嵌入处理器、微处理器或诸如协处理器（数学协处理器、图形协处理器、通信协处理器等）等之类的变体，其可以直接或间接地促进存储在其上的程序代码或程序指令的执行。另外，处理器可以使得能够实现多个程序、线程和代码的执行。线程可以同时执行，以增强处理器的性能并便于应用的同时操作。通过实现，可以在一个或多个线程中实现本文描述的方法、程序代码、程序指令等。线程可能会引起可能已分配了与其相关联的优先级的其他线程；处理器可以基于优先级或基于程序代码中提供的指令的任何其他次序来执行这些线程。处理器可以包括存储器，该存储器存储如本文以及其他地方所描述的方法、代码、指令和程序。处理器可以通过接口访问存储介质，该接口可以存储如本文以及其他地方所述的方法、代码和指令。与处理器相关联的用于存储能够由计算或处理设备执行的方法、程序、代码、程序指令或其他类型的指令的存储介质可以包括但不限于CD-ROM、DVD、存储器、硬盘、闪存驱动器、RAM、ROM、高速缓存等中的一个或多个。
处理器可以包括可以增强速度和性能的一个或多个核。在实施例中，过程可以是结合了两个或更多个独立的核（称为管芯）的双核处理器、四核处理器、其他芯片级多处理器等。
本文描述的方法和系统可以通过在服务器、客户端、防火墙、网关、集线器、路由器或其他这样的计算机和/或联网硬件上执行计算机软件的机器部分或全部地部署。软件程序可以与服务器相关联，该服务器可以包括文件服务器、打印服务器、域服务器、因特网服务器、内联网服务器以及诸如辅助服务器、主机服务器、分布式服务器等之类的其他变体。服务器可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口（物理和虚拟）、通信设备、以及能够通过有线或无线介质等访问其他服务器、客户端、机器和设备的接口中的一个或多个。如本文以及其他地方所述的方法、程序或代码可以由服务器执行。另外，执行本申请中描述的方法所需的其他设备可以被认为是与服务器相关联的基础结构的一部分。
服务器可以提供到其他设备的接口，包括但不限于客户端、其他服务器、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外，这种耦合和/或连接可以便于程序在整个网络上的远程执行。这些设备中的一些或全部的联网可以便于在一个或多个位置处并行处理程序或方法，而不背离范围。另外，通过接口附接到服务器的任何设备可以包括能够存储方法、程序、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央存储库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实现中，远程存储库可以充当用于程序代码、指令和程序的存储介质。
软件程序可以与客户端相关联，该客户端可以包括文件客户端、打印客户端、域客户端、因特网客户端、内联网客户端、以及诸如辅助客户端、主机客户端、分布式客户端等的其他变体。客户端可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口（物理和虚拟）、通信设备和能够通过有线或无线介质等访问其他客户端、服务器、机器和设备的接口中的一个或多个。如本文以及其他地方所述的方法、程序或代码可以由客户端执行。另外，执行本申请中所描述的方法所需的其他设备可以被认为是与客户端相关联的基础结构的一部分。
客户端可以向其他设备提供接口，包括但不限于服务器、其他客户端、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外，这种耦合和/或连接可以便于程序在整个网络上的远程执行。这些设备中的一些或全部的联网可以便于在一个或多个位置处并行处理程序或方法，而不背离范围。另外，通过接口附接到客户端的任何设备可以包括能够存储方法、程序、应用、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央存储库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实现中，远程存储库可以充当用于程序代码、指令和程序的存储介质。
本文描述的方法和系统可以通过网络基础结构部分或全部地部署。网络基础结构可以包括诸如计算设备、服务器、路由器、集线器、防火墙、客户端、人员计算机、通信设备、路由设备以及本领域已知的其他有源和无源设备、模块和/或组件之类的元件。与网络基础结构相关联的（一个或多个）计算和/或非计算设备除其他组件之外还包括存储介质，诸如闪存存储器、缓冲器、堆栈、RAM、ROM等。可以由一个或多个网络基础结构元件执行本文和其他地方描述的过程、方法、程序代码、指令。
本文和其他地方描述的方法、程序代码和指令可以在具有多个小区的蜂窝网络上实现。蜂窝网络可以是频分多址（FDMA）网络或码分多址（CDMA）网络。蜂窝网络可以包括移动设备、小区站点、基站、转发器、天线、塔等。小区网络可以是GSM、GPRS、3G、4G、LTE、EVDO、网格或其他网络类型。
本文和其他地方描述的方法、程序代码和指令可以在移动设备上或通过移动设备来实现。移动设备可以包括导航设备、蜂窝电话、移动电话、移动个人数字助理、膝上型计算机、掌上电脑、上网本、寻呼机、电子书阅读器、音乐播放器等。除了其他组件之外，这些设备还可以包括存储介质，例如闪存存储器、缓冲器、RAM、ROM和一个或多个计算设备。可以启用与移动设备相关联的计算设备以执行存储在其上的程序代码、方法和指令。作为替选，移动设备可以被配置为与其他设备协作执行指令。移动设备可以与和服务器对接并被配置为执行程序代码的基站进行通信。移动设备可以在对等网络、网状网络或其他通信网络上进行通信。程序代码可以存储在与服务器相关联的存储介质上，并且由嵌入在服务器内的计算设备执行。基站可以包括计算设备和存储介质。存储设备可以存储由与基站相关联的计算设备执行的程序代码和指令。
可以在机器可读介质上存储和/或访问计算机软件、程序代码和/或指令，所述机器可读介质可以包括：计算机组件、设备和记录介质，其在某一时间间隔内保留用于计算的数字数据；半导体存储装置，称为随机存取存储器（RAM）；大容量存储装置，通常用于更永久的存储装置，诸如光盘、磁存储形式，比如硬盘、磁带、磁鼓、磁卡和其他类型；处理器寄存器、高速缓存存储器、易失性存储器、非易失性存储器；光学存储装置，诸如CD、DVD；可移动介质，诸如闪存存储器（例如USB棒或钥匙）、软盘、磁带、纸带、打孔卡、独立RAM磁盘、Zip驱动器、可移动大容量存储装置、离线装置等；其他计算机存储器，诸如动态存储器、静态存储器、读/写存储装置、可变存储装置、只读存储装置、随机存取存储装置、顺序访问存储装置、位置可寻址存储装置、文件可寻址存储装置、内容可寻址存储装置、网络附接存储装置、存储区域网络、条形码、磁性墨水等。
本文描述的方法和系统可以将物理和/或无形物品从一种状态转换为另一种状态。本文描述的方法和系统还可以将表示物理和/或无形物品的数据从一种状态转换为另一种状态。
本文所描述和描绘的元素（包括整个附图中的流程图和框图）暗示了元素之间的逻辑边界。然而，根据软件或硬件工程实践，所描绘的元素及其功能可以通过计算机可执行介质在机器上实现，该计算机可执行介质具有能够作为单片软件结构、独立软件模块或采用外部例程、代码、服务等的模块或它们的任何组合执行存储在其上的程序指令的处理器，并且所有这样的实现都可以在本公开的范围内。这样的机器的示例可以包括但不限于个人数字助理、膝上型计算机、个人计算机、移动电话、其他手持计算设备、医疗装备、有线或无线通信设备、换能器、芯片、计算器、卫星、平板PC、电子书、小工具、电子设备、具有人工智能的设备、计算设备、联网装备、服务器、路由器等。此外，流程图和框图中描绘的元素或任何其他逻辑组件可以在能够执行程序指令的机器上实现。因此，尽管前述附图和描述阐述了所公开的系统的功能方面，但是除非明确指出或从上下文中以其他方式明确，否则不应从这些描述中推断出用于实现这些功能方面的软件的特定布置。类似地，应当理解，上面标识和描述的各个步骤可以改变，并且步骤的次序可以适于本文公开的技术的特定应用。所有这样的变化和修改都意图落入本公开的范围内。这样，除非特定的应用要求或从上下文中明确指出或以其他方式明确，否则不应将对各个步骤的次序的描绘和/或描述理解为要求这些步骤的特定执行次序。
上述的方法和/或过程及其步骤可以以硬件、软件或适于特定应用的硬件和软件的任何组合来实现。硬件可以包括通用计算机和/或专用计算设备或特定计算设备或特定计算设备的特定方面或组件。可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备以及内部和/或外部存储器中实现这些过程。过程还可以或者替代地体现在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑或可以被配置为处理电子信号的任何其他设备或设备的组合中。应当进一步理解，过程中的一个或多个可以被实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
计算机可执行代码可以使用诸如C的结构化编程语言、诸如C++的面向对象编程语言、或任何其他高级或低级编程语言（包括汇编语言、硬件描述语言和数据库编程语言和技术）来创建，其可以存储、编译或解释为在上述设备之一、以及处理器、处理器架构的异类组合、不同硬件和软件的组合、或能够执行程序指令的任何其他机器上运行。
因此，在一方面，上述每种方法及其组合可以以计算机可执行代码来体现，该计算机可执行代码在一个或多个计算设备上执行时执行其步骤。在另一方面，这些方法可以在执行其步骤的系统中实现，并且可以以多种方式跨设备分布，或者所有功能都可以整合到专用的独立设备或其他硬件中。在另一方面，用于执行与上述过程相关联的步骤的部件可以包括上述硬件和/或软件中的任何一个。所有这样的排列和组合都意图落入本公开的范围内。
尽管已经结合示出的和详细描述的某些优选实施例公开了本文描述的方法和系统，但是对于本领域技术人员而言，对其的各种修改和改进可以变得显而易见。因此，本文描述的方法和系统的精神和范围不受前述示例的限制，而应在法律允许的最广泛意义上进行理解。
通过引用将本文引用的所有文档并入到本文中。

Claims (42)

1.一种系统，包括：
电池检测设施，包括非线性结检测器和检测天线系统，其中，所述电池检测设施适于通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测包括电子电路的电池，其中，所述检测天线系统发射RF信号，并且当所述检测天线系统接收到由电池中的电子电路发射的作为所述RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电池。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多种回收材料被设置在输送机设施中的输送带上，并且所述电池检测设施被安装成接近所述输送机设施。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述输送带包括RF反射材料。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述反射材料对发射的RF信号或返回检测RF信号中的至少一个进行反射。
5.根据权利要求3所述的系统，还包括第二电池检测设施，所述第二电池检测设施包括第二非线性结检测器和第二检测天线系统，其适于通过第二RF信号的询问来检测电池，所述电池检测设施被安装成接近所述输送机设施，其中所述检测天线系统和第二检测天线系统相对于所述输送机设施可独立定位。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述电池检测设施还被配置为当所述检测天线系统接收到由于第二检测天线系统发射第二RF信号而产生的第二返回检测RF信号时，检测出电池。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述反射材料对RF信号、返回检测RF信号或第二返回检测RF信号中的至少一个进行反射。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池是锂离子电池。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测天线系统是窄视野单扫描天线。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述窄视野单扫描天线是机械扫描天线。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述窄视野单扫描天线是电子扫描的相控阵天线。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述窄视野单扫描天线是机械扫描和利用相控阵天线的扫描的组合。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测天线系统包括多个窄视野天线，每个窄视野天线覆盖不同的区域。
14.根据权利要求2所述的系统，还提供RF屏蔽，以阻挡来自输送机设施以外的区域的RF辐射。
15.根据权利要求2所述的系统，还包括安装在所述输送机设施上的接合设施。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述接合设施在所述输送机设施上对电池进行取向，以增强对电池的检测。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述接合设施适于在检测之后移除电池。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述接合设施还包括视觉系统，所述视觉系统向接合设施提供检测信息，以控制用于输送机设施上的电池的操纵的机械接合器。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施通信地耦合到客户端计算设备上的用户接口，其中，所述用户接口包括用于基于检测状况从电池检测设施发送的警告的一个或多个指示器。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述用户接口适于将检测动作发送到与从多种回收材料中移除电池相关的接合设施。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，所述用户接口适于将检测指示发送到回收源。
22.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施包括加固元件以从由于多个电池的破坏而产生的腐蚀性材料或其他污染物保护检测天线系统，所述多个电池包括针对腐蚀性材料或其他污染物的包层或屏蔽中的至少一个。
23.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施包括自清洁元件以清洁具有由于多个电池的破坏而产生的腐蚀性材料和其他污染物的检测天线系统。
24.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施适于对接近电池检测设施的检测环境执行校准以减少无关的RF辐射，其中所述校准包括调整RF功率水平或调整天线位置中的至少一个。
25.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施还包括RF屏蔽，以防止RF能量辐射到接近电池检测设施的区域中。
26.根据权利要求1所述的系统，还包括安装在多种回收材料周围的RF屏蔽，其中检测天线系统适于插入到RF屏蔽之内以用于检测电池，同时防止RF能量辐射到RF屏蔽之外。
27.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池检测设施通信地耦合到检测数据库，其中检测数据库适于存储过去的检测信息，电池检测设施适于从所述过去的检测信息确定过去的检测模式以预测未来的检测事件。
28.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测天线系统包括：第一天线，用于发送RF信号；以及第二天线，用于发送第二RF信号，其中，RF信号具有第一频率，并且第二RF信号具有第二频率。
29.根据权利要求28所述的系统，进一步，其中，
第一频率与第二频率是相同的频率，
所述电池检测设施适于检测由于来自电池中的电子电路的谐波的再发射而产生的干扰模式特性，并且
所述电池检测设施在电池的检测或定位中利用干扰模式特性的检测。
30.根据权利要求28所述的系统，进一步地，其中，
第一频率与第二频率是相同的频率，
所述电池检测设施适于检测由于来自电池中的电子电路的谐波的再发射而产生的拍频模式特性，并且
所述电池检测设施在电池的检测或定位中利用拍频模式特性的检测。
31.根据权利要求28所述的系统，进一步地，其中，
第一频率和第二频率是不同的频率，
所述电池检测设施适于检测由第一频率产生的第一谐波和由第二频率产生的第二谐波，并且
所述电池检测设施适于在确定用于电池的位置特性时，处理第一谐波和第二谐波的检测。
32.一种方法，包括：
通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测电池，其中检测天线系统发射所述RF信号，并当所述检测天线系统接收到由电池中的电子电路发射的作为所述RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电池。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，由从多个天线发射多个RF信号的检测天线系统提供所述检测。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述返回检测RF信号被接近多种回收材料的反射面反射。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述反射面是包括RF反射材料的输送带。
36.根据权利要求32所述的方法，其中，所述电池是锂离子电池。
37.一种系统，包括：
检测设施，包括非线性结检测器和检测天线系统，其中，所述检测设施适于通过RF信号的询问来在多种回收材料当中检测电子电路，其中所述检测天线系统发射所述RF信号，并当所述检测天线系统接收到由电子电路发射的作为所述RF信号的谐波的返回检测RF信号时，检测出电子电路。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述检测天线系统从多个天线发射多个RF信号。
39.根据权利要求37所述的系统，其中，所述返回检测RF信号被接近多种回收材料的反射面反射。
40.根据权利要求39所述的系统，其中，所述反射面是包括RF反射材料的输送带。
41.根据权利要求37所述的系统，其中，所述电子电路被嵌入在电池中。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述电池是锂离子电池。
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