DE202010003713U1 - Elektronische Vorrichtung zur Energieversorgung von RFID-Transponder - Google Patents
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Abstract
Elektronische Vorrichtung zur Energieversorgung von RFID-Transponder, damit diese aktive RFID-Transponder ohne zu erneuernde Batterie ihre Arbeit kontinuierlich ausführen können in Umgebungen, in denen Temperaturunterschiede vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung mindestens ein RFID-Transponder und mindestens ein Peltier-Element/Thermogenerator zur Energiegewinnung für die Versorgung der Elektronik umfasst.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für RFID Systeme mit dessen Hilfe RFID-Transponder zum autark und kontinuierlich arbeitende aktive Komponente aufgerüstet werden können.
- Nach dem Stand der Technik sind zurzeit RFID-Transponder in zwei Klassen eingeteilt. Erstens sind ohne Hilfsenergie arbeitende RFID-Transponder, welche die zum Arbeit benötigte Energie aus den Trägerwelle beziehen, mit den diese von den RFID-Reader angesprochen werden als passive RFID-Transponder bezeichnet. Zweitens die RFID-Transponder, welche zur ihren kontinuierlichen Arbeit benötigte Energie aus einen integrierten Batterie beziehen als aktive RFID-Transponder klassifiziert. Die Batterie in diesen aktiven RFID-Transponder muss in regelmäßigen Abständen gegen eine neue Batterie ausgewechselt werden. Diese Tatsache behindert den Einsatz von RFID-Technologie erheblich. Wenn beispielweise eine RFID-Transponder/Temperaturfühler Einheit zur kontinuierlichen Überwachung eine elektrische Verbindung in eine elektrische Einrichtung eingesetzt wird, muss diese einen aktiven, mit Batterie versorgten RFID-Transponder beinalten. Diese Batterie muss in regelmäßigen Abständen erneuert werden, was die Freischaltung der elektrischen Einrichtung erforderlich macht. Zurzeit werden wegen diesen Zeitbegrenzte Einsatzmöglichkeit der Batterie die aktiven RFID-Transponder selten eingesetzt, manche Applikationen und Anwendungsmöglichkeiten erst gar nicht in Erwägung gebracht.
- Der in Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Nachteile heute angewandte Techniken, sowie noch weitere zu beseitigen, für bis heute nicht realisierbare Anwendungen ein neues Sensoren- und Übertragungssystem mit der RFID Technologie zu entwickeln.
- Die vorliegende Erfindung löst die Probleme dadurch, indem sie eine preiswerte elektronische Vorrichtung vorschlägt, bei dem ein Peltier-Element/Thermogenerator für die Energieversorgung des RFID-Transponders sorgt. Dieses Peltier-Element/Thermogenerator wird in den RFID-Transponder integriert, mit diesen kombiniert oder mit diesen gekoppelt. Wenn die Flächen des Peltier-Element/Thermogenerators von der Umgebung unterschiedlich erwärmt werden, z. B. Heiße Oberfläche in kühlere Umgebung, entsteht ein nutzbarer Spannungsunterschied zwischen den Polen des Peltier-Element/Thermogenerators welche zur Energieversorgung des RFID-Transponders genutzt werden kann. Dieser Effekt ist in der Elektrotechnik als Seebeck-Effekt bekannt. Die abgegriffene Spannung ist an dem Temperaturunterschied gekoppelt, so ist diese Spannung auch als Messwert für die Temperatur verwendbar. Ohne diesen Messwertfunktion ist die so entstandene aktive RFID-Transponder neben den Einsatzgebiet der heute angewandten aktiven RFID-Transponder für unterschiedliche Aufgaben einsetzbar, wie z. B. Messwertübertragung, oder mit einen Sensor/Aktor bestückt zum Regel- und Steuerfunktionen in elektrischen Applikationen. Hierdurch ist ein Aufbau von autark arbeitenden Sensor/Aktor Einheiten möglich. Überall, wo ein Temperaturunterschied vorhanden ist, kann diese aktive RFID Transponder eingesetzt werden. Durch diese Erfindung wird es möglich, Messwerte und andere Informationen, bereitgestellt von Sensoren/Sender kontinuierlich über großen Distanzen und ohne aufwendige Verkabelung zu übermitteln. Die Erfindung ermöglicht z. B. der Aufbau von den Schutzsystemen gegen gefährliche Übererwärmung in elektrischen Einrichtungen mit Hilfe der RFID Technologie. Die Nachrüstung von elektrischen Einrichtungen mit Temperaturfühler und andere Sensoren-, Überwachung- und Schutzsystemen mit minimalen Mitteln wird durch die Erfindung auch ermöglicht. Hierzu wird an die Stellen, wo eine Messung oder Regelung nötig ist diese aktive RFID-Transponder/Peltier-Element/Sensor/Aktor Einheit am Ort, wo Temperaturunterschied vorhanden ist, angebracht. Mithilfe eine RFID Antenne, gekoppelt an einen RFID-Reader können Informationen kabellos über großen Distanzen kontinuierlich übermittelt werden.
- Die Pufferbatterie nach Schutzanspruch (5) sorgt dafür, dass in Zeiten wo die Peltier-Element/Thermogenerator zu geringe Energie liefert, die Elektronik in Betrieb bleiben kann. Diese Pufferbatterie wird mit der überflüssigen Energie des Peltier-Elements kontinuierlich geladen.
- Da die zukünftige Entwicklung der elektrischen Netze in Richtung Smart Grid Applikationen tendiert, werden in naher Zukunft autark arbeitende Mess-, Schutz- und Regelsysteme immer größere Bedeutungen gewinnen. Photovoltaik Anlagen, Kleinkraftwerken in Wohngebäuden und Wohngebiete bringen neue Aufgaben für autark arbeitende Systeme mit sich. Hier werden kostengünstige Systeme bei denen eine örtliche Energieversorgung unabhängig von Hilfsenergie möglich ist, neue Wege der Mess-, Regel- und Schutztechnik eröffnen. Hierfür ist die vorliegende Erfindung geeignet.
Claims (9)
- Elektronische Vorrichtung zur Energieversorgung von RFID-Transponder, damit diese aktive RFID-Transponder ohne zu erneuernde Batterie ihre Arbeit kontinuierlich ausführen können in Umgebungen, in denen Temperaturunterschiede vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung mindestens ein RFID-Transponder und mindestens ein Peltier-Element/Thermogenerator zur Energiegewinnung für die Versorgung der Elektronik umfasst.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung mindestens ein RFID-Transponder und mindestens ein in diesen RFID-Transponder integrierter Peltier-Element/Thermogenerator zur Energiegewinnung für die Versorgung der Elektronik umfasst.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung mindestens ein RFID-Transponder und mindestens ein mit diesen RFID-Transponder kombinierter Peltier-Element/Thermogenerator zur Energiegewinnung für die Versorgung der Elektronik umfasst.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung mindestens ein RFID-Transponder und mindestens ein mit diesen RFID-Transponder gekoppelter Peltier-Element/Thermogenerator zur Energiegewinnung für die Versorgung der Elektronik umfasst.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass für die Betriebsbereitschaft der Elektronik in Fällen in denen die Peltier-Element/Thermogenerator nicht genügende Energie liefern kann ein Pufferbatterie im System integriert wird.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass in diese Kombination vom Peltier-Element/RFID-Transponder mindestens ein Sensor/Aktor zum erfassen von unterschiedlichen physikalischen Größen aller Art und/oder zum ausführen von Befehlen integriert, oder mit diesen kombiniert, oder mit diesen gekoppelt wird, damit diese elektronische Einheit als autark arbeitende Mess-, Regel-, und Steuereinheit in elektrischen Einrichtungen entsprechende Funktionen übernehmen kann.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass in diese Kombination vom Peltier-Element/RFID-Transponder mindestens ein Sensor/Aktor zum erfassen von unterschiedlichen physikalischen Größen aller Art und/oder zum ausführen von Befehlen integriert, oder mit diesen kombiniert, oder mit diesen gekoppelt wird, damit diese elektronische Einheit als autark arbeitende Mess-, Regel-, und Steuereinheit in nichtelektrischen Einrichtungen entsprechende Funktionen übernehmen kann.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass eine Peltier-Element/Thermogenerator als Energiequelle und zusätzlich als Wärme-Messwertgeber in einen RFID-Transponder integriert, oder mit diesen kombiniert, oder mit diesen gekoppelt wird, damit ein Signal adäquat zur messenden Temperatur hergestellt, mithilfe der Funkwellen über einen RFID Antenne an einen RFID-Reader übermittelt, und von diesen für Weiterverarbeitung für elektronischen Systemen bereitgestellt wird.
- Elektronische Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite des Peltier-Element/Thermogenerators als Kühlkörper ausgeführt ist, damit die Temperaturunterschied beider Seiten vergrößert werden kann.
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| DE202010003713U DE202010003713U1 (de) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Elektronische Vorrichtung zur Energieversorgung von RFID-Transponder |
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