基于物联网技术的动力电池全生命周期监管系统

1、说 明 书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标签内部的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

2、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、家畜或野生动物识别、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”、

3、 “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。发明内容本实用新型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。系统利用RFID技术，使每块动力电池成为物联网中的一个节点，在任一时间、任一地点，电池信息都会被系统记录下来。通过电

4、池唯一对应的ID号，远程用户及管理者可以在数据库中查询该电池整个生命周期内的详细信息。同时，电池内置的GPS模块，可以向系统返回实时定位信息。工作原理：系统主要由电池模块和外部模块构成。电池模块主要由GPS及电子标签组成。GPS对电池进行定位，将电池的实时定位信息写入电池保护模块的MCU中。电子标签为有源的被动式RFID标签，由锂电池供电，实时读取MCU内储存的信息。这些信息包括：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；电池GPS信息。这些数据是实施动力电池分类回收和安全防盗的基础。外部模

5、块主要由阅读器及电池管理服务器组成。阅读器向下融合无线感知通信，通过射频识别技术采集其周边电动车辆的电池ID及该ID对应的电池数据，并存储于自身内存中定时发送给远端服务器。阅读器还内置3G通信接口，可以向上接入移动通信网络，将电池信息打包发送给远端的电池管理服务器。电池管理服务包含电池信息数据库、Web服务主页、电池管理服务器等组件。电池管理服务器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服务器，完成电池信息数据库的更新和维护，而消费者可通过Web查询相关服务器内的相关信息获取服务，如电池回收向导及失窃电池定位等。发明效果首先，系统提供全新的管理策略，实现电池信息全程可追溯，保证了电池生命周期内信息的透明度。基于电池信息，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，规范电池回收管理并减少废弃物对环境的污染。其次，一旦电池被盗，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。具体实施方式本实用新型在每块动力电池内内置一个被动式有源RFID标签。标签通过RS232接口和电动车控制器的电池保护模块内的MCU相连接，实时读取MCU内储存的信息，接口设计如图1所示。标签利用电动车控制系统的电源供电，解决了网络节点供电的根本问题，无需