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健永RFID模塊在電池化成/分容/檢測柜上的應用方案

——基于RFID的氫鎳電池-deltaV檢測系統(tǒng) 

? 本方案適用于各大電池化成/分容/檢測柜廠家，應用前提是設備廠家在電池化成/分容/檢測柜主板上集成RFID讀卡模塊JY-LS6930，同時將RFID電子標簽JY-T301嵌入到電池夾具中，通過RFID電子標簽對電池化成、分容、檢測等過程信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，以此實現(xiàn)電池數(shù)據(jù)的完整追溯和使用。對這些數(shù)據(jù)的典型應用包括：數(shù)據(jù)的查詢和分析自動報表，根據(jù)報表模板自動生成數(shù)據(jù)報表，根據(jù)條件進行電池的分選、配組。

 氫鎳電池由于自身的能量損耗，會在一定的時間內(nèi)產(chǎn)生電壓負增長即-deltaV，因此可以利用氫鎳電池的這一自身特性，依據(jù)電池電壓下降程度的不同對電池進行品質(zhì)等級的劃分?，F(xiàn)有的-deltaV的檢測過程需要兩次數(shù)據(jù)的比較才能產(chǎn)生，同時還需要對-deltaV進行分析對比，才能得出該電池的質(zhì)量等級，并且還需要額外的手段才能完成產(chǎn)品的分類存放，不良品的分揀處理。并且在檢測過程中需要依靠人工手動測量、記錄數(shù)據(jù)、人工比較，人工分類、分工存儲，而大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作十分繁瑣，不僅浪費時間還容易出錯，造成了大量人力、物理的浪費，還使得生產(chǎn)效率極為低下。因此健永RFID在電池化成/分容/檢測柜上的應用方案，基于射頻識別技術(shù)的電池-deltaV的自動檢測系統(tǒng)也就應運而生。

 一、RFID電子標簽概述  

 電子標簽JY-T301作為數(shù)據(jù)載體，能起到標識識別、物品跟蹤、信息采集的作用。在國外，電子標簽已經(jīng)在廣泛的領(lǐng)域內(nèi)得以應用。電子標簽、讀寫器、天線和應用軟件構(gòu)成的RFID系統(tǒng)直接與相應的管理信息系統(tǒng)相連。每一件物品都可以被準確地跟蹤，這種全面的信息管理系統(tǒng)能為客戶帶來諸多的利益，包括實時數(shù)據(jù)的采集、安全的數(shù)據(jù)存取通道、離線狀態(tài)下就可以獲得所有產(chǎn)品信息等等。同傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)在識別速度、識別距離、存儲容量、讀寫能力和環(huán)境適應性等方面具有明顯優(yōu)勢，因此被逐步應用于社會、經(jīng)濟和國防等眾多領(lǐng)域。

 二、基于RFID的氫鎳電池-deltaV檢測系統(tǒng)設計

 1、檢測系統(tǒng)的組成      

 RFID電子標簽-deltaV電池自動測試系統(tǒng)硬件包括：主機、射頻識別卡讀取模塊（型號：JY-LS6930）、電池-deltaV電壓檢測設備、不良品自動抓取設備、RS485接口卡等。其中主機安裝了管理軟件，通過將 RS485接口卡與-deltaV檢測設備、不良品自動抓取設備及RFID電子標簽讀取器相連接并對他們進行控制，如設置權(quán)限、讀取記錄及統(tǒng)計查詢等；RFID電子標簽讀取器用于寫入第一次讀取電壓的相關(guān)信息，并在第二次讀取電壓時提取相關(guān)的信息記錄等。本系統(tǒng)使用射頻識別卡作為物品的標識，存儲其批次、日期、位置及每盒夾具中電池數(shù)量等信息。

 2、檢測系統(tǒng)的設計

 該系統(tǒng)管理軟件是在windows 2000環(huán)境下，采用VB 6.0開發(fā)的，主要包括系統(tǒng)設置、電壓數(shù)據(jù)管理、不良品數(shù)據(jù)管理、物資管理等五大模塊。

 主機通過RS232串行口或RS485串行接口卡與RFID讀寫設備進行相連。

（1）讀寫器接口協(xié)議：命令/應答格式：“長度-命令字-地址-參數(shù)-校驗數(shù)”，其中長度為從“命令字”到“校驗數(shù)”的字節(jié)地址分配如下：主機地址為００Ｈ，RFID讀寫器地址為００Ｆ，校驗為偶校驗。ＦＦＨ串口參數(shù)波特率為9600，8位，1位停止位，無校驗。

（2）接口函數(shù)：系統(tǒng)采用Windows API通訊接口函數(shù)來實現(xiàn)主機與讀寫器之間的數(shù)據(jù)通信。windows系統(tǒng)API函數(shù)包括了通訊支持中斷功能。windows 2000系統(tǒng)為每個通訊設備開辟了用戶定義的輸入輸出緩沖區(qū)（即讀/寫緩沖區(qū)），數(shù)據(jù)進出通訊口均由系統(tǒng)后臺來完成。

 系統(tǒng)設置包括密碼修改，讀寫器地址、串口、兩次電壓讀取時間間隔、不良品規(guī)則等設置；電壓數(shù)據(jù)管理包含讀、寫RFID電子標簽，添加、刪除電池電壓記錄，數(shù)據(jù)的查詢、排列、兩次電壓數(shù)據(jù)-deltaV計算，生成報表等模塊；不良品數(shù)據(jù)管理等主要功能是對不良品的位置、數(shù)據(jù)等信息的記錄分析并控制設備進行自動抓取等程序模塊；電池物資管理內(nèi)有電池定位、統(tǒng)計及生成報表等功能。

 3、檢測系統(tǒng)主要功能及如何實現(xiàn)

（1）-deltaV電壓數(shù)據(jù)管理

 電池出入庫的兩次電壓記錄是的-deltaV自動檢測設備系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。一旦物品種類、數(shù)量過多，工作量就很大，而且容易出錯，可能造成企業(yè)財產(chǎn)的損失。系統(tǒng)本著謹慎小心的原則，采用自動化辦公和人工檢測雙重管理。該系統(tǒng)的優(yōu)點是電池的兩次電壓數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的添加刪除同步，并自動生成報表，大大減少了管理人員的工作量。該系統(tǒng)中的RFID讀取器安裝在-deltaV自動檢測設備上，當放置電池的夾具入庫讀取第一次的電壓時，需要經(jīng)過-deltaV設備讀取電壓，并把相關(guān)的電池信息寫入到存放在電池夾具中RFID電子標簽中，當出庫需要第二次讀取電壓時，經(jīng)過射頻讀取器讀取相關(guān)的電池信息，并從數(shù)據(jù)庫中提取第一次的相關(guān)電池電壓的信息，通過-deltaV計算模塊對數(shù)據(jù)進行處理，得出電池的-deltaV，并對電池進行性能分析。

（2）不良品管理

 當電池-deltaV計算完成后，篩選出來的不良品需要通過不良品自動抓取設備把不良品電池從夾具盒中抓取出來，并通過主機對數(shù)據(jù)庫進行更新，記相關(guān)的信息。然后通過射頻讀取器把相應的不良信息寫入到相應電池夾具中的RFID電子標簽中。以備后續(xù)進行分析處理。

（3）定期數(shù)據(jù)分析

 在電池放置區(qū)中，定期進行電池的性能分析是必不可少的工作。工作人員可將需要分析的整個夾具中的電池放置到-deltaV設備上進行信息的分析處理。通過系統(tǒng)設置把程序調(diào)節(jié)為數(shù)據(jù)分析模式，即可隨時提取相關(guān)電池的數(shù)據(jù)信息進行分析，并自動生成報表。

 4、系統(tǒng)安全性分析    

 隨著射頻識別技術(shù)的迅速發(fā)展，各射頻識別卡生產(chǎn)廠家為用戶提供的安全體系也越來越完善。首先每張卡的序列號都是唯一的，在生產(chǎn)過程中已被固化，不可以更改。在通訊安全上采用符合ISO 9798國際標準三次互感校驗技術(shù)，以對卡和讀寫器的合法性進行相互校驗；在數(shù)據(jù)通訊上采用 ＤＳＡ 算法對數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)不被非法修改。在讀寫控制上采用授權(quán)方式，即讀寫設備必須先獲得“設備授權(quán)卡”的授權(quán)后才能讀寫本系統(tǒng)的RFID電子標簽，RFID電子標簽的初始化又必須經(jīng)過上級授權(quán)卡的授權(quán)，并且只能在指定的授權(quán)設備上進行。因此授權(quán)方式不存在密碼被破解的問題，只要保證授權(quán)RFID電子標簽不被盜用即可保證系統(tǒng)的安全性。

 因此，正確規(guī)范RFID電子標簽的管制制度，妥善保存和使用各授權(quán)RFID電子標簽，將確保本系統(tǒng)的高安全性。

 5、存在的問題  

（1）由于RFID電子標簽的讀寫距離較短，所以需要規(guī)范存放MH-Ni電池的夾具規(guī)格及電池-deltaV自動檢測設備在讀取電池電壓時夾具的擺放方式等問題，并規(guī)范管理人員的操作，以保證數(shù)據(jù)讀寫的有效；

（2）RFID電子標簽的價格較貴，電池的數(shù)量及種類眾多，因此要求合理配置RFID電子標簽，以使系統(tǒng)的性價比最佳。

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 三、結(jié)束語  ?      

 本文闡述了基于射頻識別技術(shù)的MH-Ni電池-deltaV檢測系統(tǒng)的設計，在大批量、多種類氫鎳電池進行-deltaV自動檢測過程中，有效地解決信息快速、精確查找，該信息包括電池的放置時間、電池初始電壓、實時環(huán)境、電池種類等，大大提高了工作的效率。?