集成RFID的电池充放电参数采集节点设计

3 读写器控制单元设计

考虑电池厂高尘、高电磁影响、高酸的环境，以及批量读取等特性和本身的需求，读写器须满足如下要求：读写器网络供电，为Ether net802.3模式A及模式B(支持100 M线长);直流供电电压10-30VDC，最大功耗15 W;工作温度-20～-60℃;存储温度-40～-85℃;读写器被设置在上位机上，当被检测的电池未达到规定的参数要求时，读写器发出警报信息，同时状态显示在哪个环节出现问题以及对应的负责人和检测时间。同时读写器的设计考虑了与企业内部局域网的连接，可以通过以太网端口或Wifi接口连接到企业内部网络。具体的硬件结构图如图8所示。

4 实验和结论

我们在电池生产车间进行充放电实地实验，将RFID电子标签的智能节点(图9左)，射频收发器(图9右)固定在电池极板上，读写器模块放在控制终端连接上位机。电池进行充放电循环实验，智能节点不断将充放电过程的数据发送至射频收发器。如图10所示，上位机将实时数据进行统计处理后，可得到电池的充放电实时曲线。

由图10可见：充放电过程的参数采集能良好反应电池的充放电过程，即：恒流充电、恒压充电和浮充等阶段。

5 结束语

本文针对电磁干扰和遮挡非常严重的电池生产车间的复杂环境，设计一种集成RFID电子标签的传感器网络智能节点。在每个电池上安置一个采集节点，节点由集成了RFID电子标签的传感器组成，兼有电子标签和传感器的功能，在采集的电压、电流、温度值之后将数据存储在电子标签中，由上位机上的读卡器实时读取，所有节点构成一个庞大的无线传感器网络。全过程不需人工干预进行实时监控，同时将充放电过程的数据存储在数据库中，以实现电池售后的质量跟踪和追溯。相对于传统电池充放电方法，采集节点将充放电过程的监控做到了自动化、专家化。