CN202127424U - 基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统 - Google Patents

基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统 Download PDF

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徐健
王曙光
李云飞
陈良
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Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其动力电池和RFID阅读器，动力电池内设有微控制单元、GPS模块及RFID标签，所述GPS模块、RFID标签与所述微控制单元连接，所述RFID标签与所述RFID阅读器无线通信连接，所述RFID阅读器还与一电池管理服务器通信连接。该系统就提供了一种全新的动力电池管理策略，实现动力电池信息全程可追溯，保证了动力电池生命周期内信息的透明度，可以给消费者提供及时的使用建议，回收向导，给职能部门提供决策支持，规范动力电池回收管理并减少废弃物对环境的污染，而且还可以起到防盗的作用。

Description

基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统
技术领域
本实用新型涉及一种监管系统，特别涉及一种基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统。
背景技术
射频识别即RFID(Radio Frequency Identification，RFID)技术，又称电子标签，是一种20世纪90年代兴起的通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据、而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID标签内部与集成电路可以通过接收特定频率的电磁波来进行驱动。标签接收到足够强度的讯号时，即被唤醒，从而可以向阅读器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球唯一代码)，还可以包括预先存在于标签内EEPROM(电可擦除可编程只读内存)中的数据。标签可以是无源的，仅靠电磁波在谐振电路上产生的共振为电路提供工作电压；也可以是有源的，被唤醒后，通过标签内部电源供应器，来供应内部电路所需的电压以产生对外的信号。RFID被认为是影响未来的十大技术之一，其应用前景十分广泛，且目前已经应用于许多领域。如钞票及产品防伪、身份证和电子门票、电子收费系统、家畜或野生动识别、病人识别及电子病历、物流管理、行李分拣、门禁系统等。
据国家住房和城乡建设部统计，2010年我国电动自行车保有量达1.2亿辆。未来，随着新能源汽车的推广，十二五期间电动和混合动力汽车保有量将达到一百万辆。然而，当前的动力电池管理却面临困境，主要表现在“电池回收”、“电池防盗”这两个方面。1、电池回收困难：《废电池污染防治技术政策》规定电动车生产企业必须承担废旧蓄电池的回收责任。但在实际操作中，由于运输和保管等环节费用较大，此规定几成空文，绝大多数废旧电池流向了非正规的渠道，造成了铅的大量浪费和三废的大量排放。2、电池防盗困难：目前没有有效的办法阻止电池盗窃。由于偷盗代价低，且电池失窃后无法跟踪、追偿困难，因此绝大多数的电池盗窃案都不了了之，这在一定程度上助长电池偷盗之风。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可监控动力电池全生命周期的监控系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其包括安装在车辆上的动力电池和安装在指定地点的RFID阅读器，所述动力电池内设有记录动力电池信息的微控制单元、GPS模块及RFID标签，所述GPS模块、RFID标签与所述微控制单元连接，所述RFID标签与所述RFID阅读器无线通信连接，所述RFID阅读器还与一电池管理服务器通信连接。
优选的，所述RFID标签通过RS232通信接口与所述微控制单元连接。
优选的，所述RFID标签为有源RFID标签，通过所述动力电池供电。
优选的，所述RFID阅读器上设有3G通信接口，所述RFID阅读器通过通信移动网络与所述电池管理服务器进行通信。
优选的，所述电池管理服务器通信包括电池信息数据库和web服务模块，所述电池管理服务器与互联网连接，在互联网上通过所述web服务模块可查询所述电池信息数据库。
上述技术方案具有如下有益效果：该动力电池全生命周期监管系统在动力电池上设置微控制单元、GPS模块及RFID标签，使每块动力电池都成为物联网中的一个节点，通过RFID标签与RFID阅读器、及RFID阅读器与电池管理服务器的通信，使动力电池在任一时间、任一地点的信息都会被系统记录下来，这样远程用户及管理者就可通过对在电池管理服务器数据库的查询了解该电池整个生命周期内的详细信息。这样该系统就提供了一种全新的动力电池管理策略，实现动力电池信息全程可追溯，保证了动力电池生命周期内信息的透明度。基于动力电池的信息，该系统可以给消费者提供及时的使用建议、回收向导、给职能部门提供决策支持，规范动力电池回收管理并减少废弃物对环境的污染。其次，一旦动力电池被盗，该系统可提供电池的实时GPS信息，帮助公安机关寻获车辆、侦破电池盗窃案件。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细介绍。
如图1所示，该基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统包括安装在车辆上的动力电池1和安装在指定地点的RFID阅读器2，动力电池1内设有记录动力电池信息的微控制单元11、GPS模块13及RFID标签12，微控制单元11存储的电池信息主要包括：电池制造信息，如厂商、生产日期等；电池类型，如锰酸钾电池、磷酸铁锂电池和钴酸钾电池等；电池状态信息，如电池电量、充放电次数。电池首次充放电时间等。RFID标签12上设有为一标识该动力电池的ID号GPS模块13用于对动力电池进行点位，GPS模块13与微控制单元11连接，将动力电池实时的位置信息传递给微控制单元11。RFID标签12通过RS232通信接口与微控制单元11连接，RFID标签12可被RFID阅读器2激活并与该RFID阅读器2进行无线通信。
RFID标签12采用有原RFID标签，其通过动力电池1供电，采用有源RFID标签可以提供更远的通信距离和更大的通信数据量。
RFID阅读器2还与一电池管理服务器3通信连接，通信连接的方式可通过互联网或其他无线网络，如在RFID阅读器2上设置3G通信接口，使RFID阅读器2通过通信移动网络与电池管理服务器3进行通信。电池管理服务器通信3包括电池信息数据库和web服务模块，电池管理服务器3与互联网或无线网络连接，这样在互联网上就可通过该web服务模块查询电池信息数据库。电池管理服务器3由政府职能部门统一管理，经授权的电池生产商可通过自身权限接入该服务器、完成电池信息数据库的更新和维护。根据需要改RFID阅读器2还可与其他远程服务器进行通信连接。
该动力电池全生命周期监管系统在工作时，将每个动力电池作为物联网上的一个节点，设置在指定地点的RFID阅读器2带有标签感应线圈，不断发射电磁波唤醒车辆动力电池内置的RFID标签。这样RFID阅读器2即可通过射频识别技术激活器周边车辆的电动电池上的RFID标签12，RFID标签12读取微控制单元11内存储的电池信息及定位信息并传送给RFID阅读器2，RFID阅读器2在将上述信息发送给电池管理服务器3。这样消费者可通过Web查询电池管理服务器3内的电池信息数据库来获得相关的信息，如电池回收向导及失窃电池定位等。
该系统提供全新的管理策略，实现动力电池信息全程可追溯，保证了动力电池生命周期内信息的透明度、基于动力电池的信息，该系统可以给消费者提供及时的使用建议、回收向导，给职能部门提供决策支持，规范动力电池回收管理并减少废弃物对环境的污染。其次，一旦动力电池被盗，系统可提供电池的实时GPS信息，帮助公安机关寻获车辆，侦破电池盗窃案件。
以上对本实用新型实施例所提供的一种基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统进行了详细介绍。对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其特征在于：其包括安装在车辆上的动力电池和安装在指定地点的R FID阅读器，所述动力电池内设有记录动力电池信息的微控制单元、GPS模块及RFID标签，所述GPS模块、RFID标签与所述微控制单元连接，所述RFID标签与所述RFID阅读器无线通信连接，所述RFID阅读器还与一电池管理服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统、其特征在于：所述RFID标签通过RS232通信接口与所述微控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其特征在于：所述RFID标签为有源RFID标签，通过所述动力电池供电。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其特征在于：所述RFID阅读器上设有3G通信接口，所述RFID阅读器通过通信移动网络与所述电池管理服务器进行通信。
5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统，其特征在于：所述电池管理服务器通信包括电池信息数据库和web服务模块，所述电池管理服务器与互联网连接，在互联网上通过所述web服务模块可查询所述电池信息数据库。
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