集成RFID的電池充放電參數采集節點設計

3 讀寫器控制單元設計

考慮電池廠高塵、高電磁影響、高酸的環境，以及批量讀取等特性和本身的需求，讀寫器須滿足如下要求：讀寫器網絡供電，為Ether net802.3模式A及模式B(支持100 M線長);直流供電電壓10-30VDC，最大功耗15 W;工作溫度-20～-60℃;存儲溫度-40～-85℃;讀寫器被設置在上位機上，當被檢測的電池未達到規定的參數要求時，讀寫器發出警報信息，同時狀態顯示在哪個環節出現問題以及對應的負責人和檢測時間。同時讀寫器的設計考慮了與企業內部局域網的連接，可以通過以太網端口或Wifi接口連接到企業內部網絡。具體的硬件結構圖如圖8所示。

4 實驗和結論

我們在電池生產車間進行充放電實地實驗，將RFID電子標簽的智能節點(圖9左)，射頻收發器(圖9右)固定在電池極板上，讀寫器模塊放在控制終端連接上位機。電池進行充放電循環實驗，智能節點不斷將充放電過程的數據發送至射頻收發器。如圖10所示，上位機將實時數據進行統計處理后，可得到電池的充放電實時曲線。

由圖10可見：充放電過程的參數采集能良好反應電池的充放電過程，即：恒流充電、恒壓充電和浮充等階段。

5 結束語

本文針對電磁干擾和遮擋非常嚴重的電池生產車間的復雜環境，設計一種集成RFID電子標簽的傳感器網絡智能節點。在每個電池上安置一個采集節點，節點由集成了RFID電子標簽的傳感器組成，兼有電子標簽和傳感器的功能，在采集的電壓、電流、溫度值之后將數據存儲在電子標簽中，由上位機上的讀卡器實時讀取，所有節點構成一個龐大的無線傳感器網絡。全過程不需人工干預進行實時監控，同時將充放電過程的數據存儲在數據庫中，以實現電池售后的質量跟蹤和追溯。相對于傳統電池充放電方法，采集節點將充放電過程的監控做到了自動化、專家化。