一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法，该系统包括可充电电源模块、一次性电池、传感模块以及电源管理模块，所述可充电电源模块、所述一次性电池以及所述传感模块均与所述电源管理模块电连接。该系统可以根据环境温度、电源电量以及外部电源接入情况，合理的选择供电方式以及可充电电源模块的充电方式，从而满足不同环境条件下的供电需求，并通过充电方式的合理选择，保障了充电安全性、稳定性和高效性，提高了有源电子标签电源的使用寿命，并且在提高电源续航时间的同时，对有源电子标签的整体体积以及标签性能不会产生过大的影响，更适合应用环境复杂、移动多变的有源电子标签使用。多变的有源电子标签使用。多变的有源电子标签使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及电源管理
，更具体的说是涉及一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，传统的有源电子标签，采取外接电源、一次性电池或锂电池供电，适应性较差，安装环境等受到限制。外部供电的电子标签难以适应野外或移动设施的供电环境。有源电子标签待机功率一般在200
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400uA，工作功率可达0.5
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2A，一次性电池按电量1000mAH计算，续航时间为3
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4个月，电量耗尽后需要更换，显然并不适用于野外无人值守环境使用。充电锂电池对环境温度较为敏感，在低温情况下放电性能衰减严重，影响电子标签的正常工作，如果没有外部电源及时充电，其续航时间也低于一次性电源。
[0003]为了解决上述供电问题，传统的有源电子标签为提高续航时间一般会采用如下两种方式：
[0004]1、减少功耗，但功耗降低的同时，也会导致有源电子标签的性能下降；
[0005]2、增加电池容量，电池容量增大，会导致整个有源电子标签的体积增大。
[0006]因此，如何提供一种能够兼顾续航时间、整体体积以及标签性能的电源管理系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法，解决了现有的提高有源电子标签续航时间的方法无法兼顾标签性能和电池容量的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一方面，本专利技术提供了一种用于有源电子标签的电源管理系统，该系统包括：可充电电源模块、一次性电池、传感模块以及电源管理模块，所述可充电电源模块、所述一次性电池以及所述传感模块均与所述电源管理模块电连接；
[0010]所述传感模块用于采集环境温度信息，并检测各模块中端口的电压和电流数据；所述电源管理模块用于接收所述环境温度信息以及电压和电流数据，根据所述电压和电流数据，判断是否有外部电源接入，计算所述可充电电源模块的剩余电量，并根据预先设定的阈值信息、充电规则以及供电规则，控制所述可充电电源模块的充电方式，并切换至相应的供电电源，为电子标签主控模块供电。
[0011]进一步地，上述用于有源电子标签的电源管理系统还包括稳压模块，所述稳压模块与所述电源管理模块电连接，所述稳压模块用于对输入的电压进行稳压处理，并输出至电子标签主控模块。
[0012]进一步地，所述可充电电源模块包括光伏电池板、充电单元以及可充电电池，所述光伏电池板与所述充电单元电连接，所述充电单元与所述可充电电池电连接，所述可充电电池与所述电源管理模块电连接。
[0013]本专利技术选择光伏电池板作为可充电电池的一个充电源，光伏电池板可以在光照合适的环境给可充电电池充电，充电方式更加便捷、环保。
[0014]进一步地，所述可充电电池可以选用锂电池。锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池，因此这种电池也被称为锂金属电池。锂电池具有高充电密度、长寿命等优点，更适合作为有源电子标签的充电电池使用。
[0015]进一步地，所述一次性电池可以选用锂亚电池。锂亚硫酰氯电池，化学名称为Li
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SOCl2，简称为锂亚电池。由于其特殊的化学特性，钝化效应，其年自放电电流小于1％，储存寿命达10年以上，所以更适合作为有源电子标签的一次性电池使用。
[0016]进一步地，所述传感模块包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器，所述温度传感器用于实时检测环境温度信息，所述电压传感器和所述电流传感器用于实时检测各模块中端口的电压和电流数据。
[0017]另一方面，本专利技术还提供了一种基于上述的用于有源电子标签的电源管理系统的电源管理方法，该方法包括：
[0018]实时检测环境温度信息以及端口的电压和电流数据；
[0019]对所述电压和电流数据进行分析，判断是否有外部电源接入，一次性电池是否能够正常供电，并计算可充电电源模块的剩余电量；
[0020]将检测到的所述环境温度信息与预设的温度阈值进行比较，判断是否满足温度阈值；
[0021]根据对所述电压和电流数据的分析结果以及环境温度判断结果，控制所述可充电电源模块的充电方式，并控制为电子标签主控模块供电的供电方式。
[0022]进一步地，根据对所述电压和电流数据的分析结果以及环境温度判断结果，控制所述可充电电源模块的充电方式，具体包括：
[0023]确定所述环境温度信息是否满足预设的温度阈值，在所述环境温度信息满足预设的温度阈值时，确定是否有外部电源接入；
[0024]当有外部电源接入时，通过外部电源为所述可充电电源模块充电，并根据剩余电量判断是否充满，充满时结束充电；
[0025]当未检测到外部电源接入时，检测光伏电池板的电压，并判断是否有光伏电池板接入，当检测到有光伏电池板接入时，通过光伏电池板为可充电电池充电，并根据剩余电量判断是否充满，充满时结束充电。
[0026]进一步地，根据对所述电压和电流数据的分析结果以及环境温度判断结果，控制为电子标签主控模块供电的供电方式，具体包括：
[0027]判断是否有外部电源接入，当有外部电源接入时，直接通过外部电源为电子标签主控模块供电；
[0028]当未检测到外部电源接入时，确定所述环境温度信息是否满足预设的温度阈值，在所述环境温度信息满足预设的温度阈值时，通过所述可充电电源模块为电子标签主控模块供电；
[0029]实时判断所述可充电电源模块的剩余电量是否小于预设的电量阈值，当所述可充电电源模块的剩余电量小于预设的电量阈值时，通过所述一次性电池为电子标签主控模块供电；
[0030]当所述环境温度信息不满足预设的温度阈值时，通过所述一次性电池为电子标签主控模块供电；
[0031]实时判断所述一次性电池的供电电流是否小于预设的电流阈值，当所述一次性电池的供电电流小于预设的电流阈值时，通过所述可充电电源模块为电子标签主控模块供电。
[0032]进一步地，所述温度阈值为0℃～60℃。由于锂亚电池的环境温度适应范围为
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65℃～65℃，且锂电池的工作性能对温度也较为敏感，因此需要监控环境温度，并确保在适宜温度下为锂电池充电或者选择锂电池进行供电，以避免锂电池受损，影响正常工作。
[0033]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种用于有源电子标签的电源管理系统及方法，可以根据环境温度、电源电量以及外部电源接入情况，合理的选择供电方式以及可充电电源模块的充电方式，从而满足不同环境条件下的供电需求，并通过充电方式的合理选择，保障了充电安全性、稳定性和高效性，提高了有源电子标签电源的使用寿命，并且在提高电源续航时间的同时，对有源电子标签的整体体积以及标签性能不会产生过大的影响，更适合应用环境复杂、移动多变的有源电子标签使用。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，包括：可充电电源模块、一次性电池、传感模块以及电源管理模块，所述可充电电源模块、所述一次性电池以及所述传感模块均与所述电源管理模块电连接；所述传感模块用于采集环境温度信息，并检测各模块中端口的电压和电流数据；所述电源管理模块用于接收所述环境温度信息以及电压和电流数据，根据所述电压和电流数据，判断是否有外部电源接入，计算所述可充电电源模块的剩余电量，并根据预先设定的阈值信息、充电规则以及供电规则，管理所述可充电电源模块的充电方式，并切换至相应的供电电源，为电子标签主控模块供电。2.根据权利要求1所述的一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，还包括稳压模块，所述稳压模块与所述电源管理模块电连接，所述稳压模块用于对输入的电压进行稳压处理，并输出至电子标签主控模块。3.根据权利要求1所述的一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，所述可充电电源模块包括光伏电池板、充电单元以及可充电电池，所述光伏电池板与所述充电单元电连接，所述充电单元与所述可充电电池电连接，所述可充电电池与所述电源管理模块电连接。4.根据权利要求3所述的一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，所述可充电电池为锂电池。5.根据权利要求1所述的一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，所述一次性电池为锂亚电池。6.根据权利要求1所述的一种用于有源电子标签的电源管理系统，其特征在于，所述传感模块包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器，所述温度传感器用于实时检测环境温度信息，所述电压传感器和所述电流传感器用于实时检测各模块中端口的电压和电流数据。7.一种基于如权利要求1
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6任一项所述的用于有源电子标签的电源管理系统的电源管理方法，其特征在于，包括：实时检测环境温度信息以及端口的电压和电流数据；对所述电压和电流数据进行分析，判断是否有外部电源接入，一次性电池是否能够正常供电，并计...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑印，刘锋，龚松柏，张祥英，张岩，赵兴国，薛化建，郭长凌，邵刘园，关昊，张仿，程剑，
申请(专利权)人：深圳市联祥瑞实业有限公司，
类型：发明
国别省市：