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健永RFID模块在电池化成/分容/检测柜上的应用方案

——基于RFID的氢镍电池-deltaV检测系统 

‍ 本方案适用于各大电池化成/分容/检测柜厂家，应用前提是设备厂家在电池化成/分容/检测柜主板上集成RFID读卡模块JY-LS6930，同时将RFID电子标签JY-T301嵌入到电池夹具中，通过RFID电子标签对电池化成、分容、检测等过程信息记录到数据库中，以此实现电池数据的完整追溯和使用。对这些数据的典型应用包括：数据的查询和分析自动报表，根据报表模板自动生成数据报表，根据条件进行电池的分选、配组。

 氢镍电池由于自身的能量损耗，会在一定的时间内产生电压负增长即-deltaV，因此可以利用氢镍电池的这一自身特性，依据电池电压下降程度的不同对电池进行品质等级的划分。现有的-deltaV的检测过程需要两次数据的比较才能产生，同时还需要对-deltaV进行分析对比，才能得出该电池的质量等级，并且还需要额外的手段才能完成产品的分类存放，不良品的分拣处理。并且在检测过程中需要依靠人工手动测量、记录数据、人工比较，人工分类、分工存储，而大量的数据统计工作十分繁琐，不仅浪费时间还容易出错，造成了大量人力、物理的浪费，还使得生产效率极为低下。因此健永RFID在电池化成/分容/检测柜上的应用方案，基于射频识别技术的电池-deltaV的自动检测系统也就应运而生。

 一、RFID电子标签概述  

 电子标签JY-T301作为数据载体，能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。在国外，电子标签已经在广泛的领域内得以应用。电子标签、读写器、天线和应用软件构成的RFID系统直接与相应的管理信息系统相连。每一件物品都可以被准确地跟踪，这种全面的信息管理系统能为客户带来诸多的利益，包括实时数据的采集、安全的数据存取通道、离线状态下就可以获得所有产品信息等等。同传统条形码技术相比，RFID技术在识别速度、识别距离、存储容量、读写能力和环境适应性等方面具有明显优势，因此被逐步应用于社会、经济和国防等众多领域。

 二、基于RFID的氢镍电池-deltaV检测系统设计

 1、检测系统的组成      

 RFID电子标签-deltaV电池自动测试系统硬件包括：主机、射频识别卡读取模块（型号：JY-LS6930）、电池-deltaV电压检测设备、不良品自动抓取设备、RS485接口卡等。其中主机安装了管理软件，通过将 RS485接口卡与-deltaV检测设备、不良品自动抓取设备及RFID电子标签读取器相连接并对他们进行控制，如设置权限、读取记录及统计查询等；RFID电子标签读取器用于写入第一次读取电压的相关信息，并在第二次读取电压时提取相关的信息记录等。本系统使用射频识别卡作为物品的标识，存储其批次、日期、位置及每盒夹具中电池数量等信息。

 2、检测系统的设计

 该系统管理软件是在windows 2000环境下，采用VB 6.0开发的，主要包括系统设置、电压数据管理、不良品数据管理、物资管理等五大模块。

 主机通过RS232串行口或RS485串行接口卡与RFID读写设备进行相连。

（1）读写器接口协议：命令/应答格式：“长度-命令字-地址-参数-校验数”，其中长度为从“命令字”到“校验数”的字节地址分配如下：主机地址为００Ｈ，RFID读写器地址为００Ｆ，校验为偶校验。ＦＦＨ串口参数波特率为9600，8位，1位停止位，无校验。

（2）接口函数：系统采用Windows API通讯接口函数来实现主机与读写器之间的数据通信。windows系统API函数包括了通讯支持中断功能。windows 2000系统为每个通讯设备开辟了用户定义的输入输出缓冲区（即读/写缓冲区），数据进出通讯口均由系统后台来完成。

 系统设置包括密码修改，读写器地址、串口、两次电压读取时间间隔、不良品规则等设置；电压数据管理包含读、写RFID电子标签，添加、删除电池电压记录，数据的查询、排列、两次电压数据-deltaV计算，生成报表等模块；不良品数据管理等主要功能是对不良品的位置、数据等信息的记录分析并控制设备进行自动抓取等程序模块；电池物资管理内有电池定位、统计及生成报表等功能。

 3、检测系统主要功能及如何实现

（1）-deltaV电压数据管理

 电池出入库的两次电压记录是的-deltaV自动检测设备系统中的重要环节。一旦物品种类、数量过多，工作量就很大，而且容易出错，可能造成企业财产的损失。系统本着谨慎小心的原则，采用自动化办公和人工检测双重管理。该系统的优点是电池的两次电压数据与数据库的添加删除同步，并自动生成报表，大大减少了管理人员的工作量。该系统中的RFID读取器安装在-deltaV自动检测设备上，当放置电池的夹具入库读取第一次的电压时，需要经过-deltaV设备读取电压，并把相关的电池信息写入到存放在电池夹具中RFID电子标签中，当出库需要第二次读取电压时，经过射频读取器读取相关的电池信息，并从数据库中提取第一次的相关电池电压的信息，通过-deltaV计算模块对数据进行处理，得出电池的-deltaV，并对电池进行性能分析。

（2）不良品管理

 当电池-deltaV计算完成后，筛选出来的不良品需要通过不良品自动抓取设备把不良品电池从夹具盒中抓取出来，并通过主机对数据库进行更新，记相关的信息。然后通过射频读取器把相应的不良信息写入到相应电池夹具中的RFID电子标签中。以备后续进行分析处理。

（3）定期数据分析

 在电池放置区中，定期进行电池的性能分析是必不可少的工作。工作人员可将需要分析的整个夹具中的电池放置到-deltaV设备上进行信息的分析处理。通过系统设置把程序调节为数据分析模式，即可随时提取相关电池的数据信息进行分析，并自动生成报表。

 4、系统安全性分析    

 随着射频识别技术的迅速发展，各射频识别卡生产厂家为用户提供的安全体系也越来越完善。首先每张卡的序列号都是唯一的，在生产过程中已被固化，不可以更改。在通讯安全上采用符合ISO 9798国际标准三次互感校验技术，以对卡和读写器的合法性进行相互校验；在数据通讯上采用 ＤＳＡ 算法对数据进行加密，确保数据不被非法修改。在读写控制上采用授权方式，即读写设备必须先获得“设备授权卡”的授权后才能读写本系统的RFID电子标签，RFID电子标签的初始化又必须经过上级授权卡的授权，并且只能在指定的授权设备上进行。因此授权方式不存在密码被破解的问题，只要保证授权RFID电子标签不被盗用即可保证系统的安全性。

 因此，正确规范RFID电子标签的管制制度，妥善保存和使用各授权RFID电子标签，将确保本系统的高安全性。

 5、存在的问题  

（1）由于RFID电子标签的读写距离较短，所以需要规范存放MH-Ni电池的夹具规格及电池-deltaV自动检测设备在读取电池电压时夹具的摆放方式等问题，并规范管理人员的操作，以保证数据读写的有效；

（2）RFID电子标签的价格较贵，电池的数量及种类众多，因此要求合理配置RFID电子标签，以使系统的性价比最佳。

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 三、结束语  ‍      

 本文阐述了基于射频识别技术的MH-Ni电池-deltaV检测系统的设计，在大批量、多种类氢镍电池进行-deltaV自动检测过程中，有效地解决信息快速、精确查找，该信息包括电池的放置时间、电池初始电压、实时环境、电池种类等，大大提高了工作的效率。‍