一種無源rfid讀寫器電池供電管理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及RFID無線射頻技術領域，尤其涉及一種無源RFID讀寫器電池供電管理
目.ο
【背景技術】
[0002 ]隨著RF ID應用的領域越來越多，更多的人感受到了 RF ID技術帶來的便利與高效。很多場合下都使用到RFID手持終端，但是有些場合使用者不方便操作手持終端，再加之手持終端性能的局限性，越來越多的場景中需要使用到固定式的RFID讀寫器。所謂固定式讀寫器就是讀寫器與天線都是固定的，一般都是標簽在移動，這種使用場景一般都采用直流適配器就可以滿足讀寫器的電源問題。但是有些使用場景需要讀寫器和天線是移動的，這時使用直流適配器供電就不太現實。一般就采用電池直接給讀寫器供電。
[0003]上述現有技術在實際使用中存在以下問題:
[0004]1、讀寫器的續航問題，現在有的技術都是直接拿一個電壓匹配的電池包直接給讀寫器供電。在智能倉儲、貨物盤點等使用場合需要讀寫器長時間處于高功率讀卡狀態，工作電流較大，一塊電池的續航時間有限。
[0005]2、電池狀況的指示，現有技術都是直接將電池接入讀寫器，讀寫器啟動工作，電池的電量狀況用戶無法知道，一般讀寫器自帶的電源指示燈是唯一的電源指示，只要電池的電壓在讀寫器的工作電壓范圍內，該指示燈都會正常指示。但是在實際應用中，如果電池剩余電量只有20%，上電后讀寫器也可以正常工作，但是用戶在使用很短的時間，系統就無法繼續工作，這種情況在使用中經常出現。原因在于用戶不知道電池的狀況所致。
[0006]3、電池的充放電管理不合理，現有方案由于用戶不知道電池電量，有時電池剩余電量很多，有時剩余電量不足，有時甚至出現電池嚴重過放。影響電池的使用壽命和電能的利用率。
[0007]4、如讀寫器出現短路故障或者其他故障，導致電池長時間大電流放電，電池會產生大量的熱量。出現這種情況，用戶無法快速知道讀寫器異常，也沒有任何保措施，存在安全隱患。

【發明內容】

[0008]針對現有技術的不足，本發明提供一種雙電池供電系統中防止電池互充電以及電池低電后防止再放電保護的供電管理方案。
[0009]本發明的技術方案為:
[0010]一種無源RFID讀寫器電池供電管理裝置，包括電池充電管理單元、電池組單元、MCU啟動方式控制單元、MCU檢測及控制單元、聲光報警單元、電池切換單元、限流保護及開關單元、防止電流反灌單元以及UHF讀寫器，所述電池充電管理單元配合設有充電器，所述電池充電管理單元連接電池組單元，所述電池組單元設有第一電池和第二電池，所述電池組單元分別連接、MCU啟動方式控制單元、M⑶檢測及控制單元、電池切換單元，所述M⑶啟動方式控制單元連接MCU檢測及控制單元，所述MCU檢測及控制單元連接有聲光報警單元，所述電池切換單元連接限流保護及開關電路，所述限流保護及開關電路連接防電流反灌單元，防電流反灌單元連接UHF讀寫器，其中限流保護及開關電路和防電流反灌單元設有兩組。電池充電管理單元由機械開關實現，用戶可根據系統提示電池的電量情況，選擇為幾號電池充電。電池組單元為用戶選擇的滿足讀寫器工作的電池組以及電池充電器。M⑶啟動方式控制單元是實現電池低電后防止電池再放電和防止MCU自耗電的功能。MCU檢測及控制單元實現電池狀況的監控和電池充放電管理功能。聲光報警單元實現電池電量的明確指示以及系統的運行狀態的指示與告警。電池切換單元為系統檢測到電池電量后告知用戶切換電池供電。限流保護及開關單元實現讀寫器異常導致電池大電流放電時的保護功能。防止電流反灌單元實現防止雙電池之間互充電與兩塊電池反復切換。UHF讀寫器為本系統的負載單元。
[0011]所述電池充電管理單元和電池組單元設置在同一電路中，該電路包括:充電器接入接口、第一開關、第一電池、第一穩壓二極管、第二電池、第二穩壓二極管、第二開關、第一電池正極網絡節點和第二電池正極網絡節點，所述充電器接入接口連接第一開關的輸入端，所述第一開關的第一輸出端連接第一電池的正極，所述第一電池的負極分別連接地和第一穩壓二極管的正極，所述第一穩壓二極管的負極與第一電池的正極連接，所述第一電池的正極連接第二開關的輸入端，所述第二開關的輸出端連接第一電池正極網絡節點；所述第一開關的第二輸出端連接第二電池的正極，所述第二電池的負極分別連接地和第二穩壓二極管的正極，所述第二穩壓二極管的負極與第二電池的正極連接，所述第二電池的正極連接第二開關的輸入端，所述第二開關的輸出端連接第二電池正極網絡節點。
[0012]所述MCU啟動方式控制單元電路包括:第三肖特基二極管、第四肖特基二極管、開關電源芯片、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第八電容、第五穩壓二極管、第九電容、第十電容、第二 N型MOS管、第十二電容、第十八電阻、第十三電容、第四光耦器件、第十四電容、第十九電阻、power on信號端、第六肖特基二極管、第一電感、第十六電阻、第十七電阻和第i^一電容，所述開關電源芯片設有6個管腳且第一管腳為Vin+接口、第二管腳為OUTPUT接口、第三管腳和第六管腳接地接口、第四管腳為feedback接口、第五管腳為0N/0FF接口，所述第一電池正極網絡節點連接第三肖特基二極管的正極，所述第二電池正極網絡節點連接第四肖特基二極管的正極，所述第三肖特基二極管和第四肖特基二極管的負極均連接開關電源芯片的第一管腳，所述開關電源芯片的第五管腳分別連接第十電容的正極、第二 N型MOS管的D極、第十五電阻的第一端，所述第十電容的負極與第二 N型MOS管的S極接地，所述第十五電阻的第二端連接開關電源芯片的第一管腳，所述第二 N型MOS管的G極分別連接第九電容的正極、第十二電容的正極、第十八電阻的第一端和第四光耦器件的光敏三極管的E極，所述第九電容的負極連接第十四電阻的第一端，所述第十四電阻的第二端連接開關電源芯片的第一管腳，所述第十二電容的負極和第十八電阻的第二端接地，所述第四光耦器件的光敏三極管的C極分別連接第五穩壓二極管的正極和第十三電容的正極，所述第五穩壓二極管的負極連接第十三電阻的第一端，所述第十三電阻的第二端連接開關電源芯片的第一管腳，所述第十三電容的負極接地，所述第四光耦器件的發光二極管的正極連接第十九電阻的第一端和第十四電容的正極，所述第十九電阻的第二端連接power on信號端，所述第四光耦器件的發光二極管的負極和第十四電容的負極接地，所述開關電源芯片的第二管腳分別連接第一電感的第一端和第六肖特基二極管的負極，所述第一電感的第二端分別連接第十六電阻的第一端和VCC，所述第十六電阻的第二端分別連接開關電源芯片的第四管腳和第十七電阻的第一端，所述VCC連接第十一電容的正極，所述第十一電容的負極、第十七電阻的第二端、第六肖特基二極管的正極、開關電源芯片的第三和第六管腳接地。
[0013 ] MCU檢測及控制單元包括復位電路、電量采樣電路和控制電路；
[0014]所述復位電路包括第一電容、第三二極管、第四電阻和復位線，所述VCC分別連接第一電容的正極和第三二極管的負極，所述第一電容的負極和第三二極管的正極連接第四電阻的第一端，所述第四電阻的第二端接地，所述第四電阻的第一端連接復位線；
[0015]所述電量采樣電路包括第七電阻、第八電阻、第二光耦器件、第三光耦器件、第九電阻、第十電阻、第一電量采集線、第二電量采集線、第十一電阻、第十二電阻、第六電容和第七電容，所述VCC分別連接第七電阻的第一端和第八電阻的第一端，所述第七電阻的第二端連接第二光耦器件的發光二極管的正極，所述第二光耦器件的發光二極管的負極接地，所述第八電阻的第二端連接第三光耦器件的發光二極管的正極，所述第三光耦器件的發光二極管的負極接地，所述第二光耦器件的光敏三極管的C極連接第九電阻的第一端，所述第九電阻的第二端連接第一電池正極網絡節點，所述第三光耦器件的光敏三極管的C極連接第十電阻的第一端，所述第十電阻的第二端連接第二電池正極網絡節點，所述第二光耦器件的光敏三極管的E極通過第一電量采集線分別連接第十一電阻的第一端和第六電容的正極，所述第三光耦器件的光敏三極管的E極通過第二電量采集線分別連接第十二電阻的第一端和第七電容的正極，所述第十一電阻的第二端、第十二電阻的第二端、第六電容的負極、第七電容的負極接地；
[0016]控制電路包括單片機、第五電阻、第六電阻、第五電容、第一晶振、第二電容、第三電容、第四電容，所述單片機包括20個管腳，其中第十二管腳連接第一電量采集線、第十三管腳連接第二電量采集線、第十四管腳分別連接第五電阻的第一端和第六電阻的第一端、第十五管腳連接ALARM線、第十八管腳連接power on信號端、第五管腳連接第一晶振的第一端、第四管腳連接第一晶振的第二端、第一管腳連接復位線、第二十管腳連接VCC，所述第五電阻的第二端連接VCC-0UT，所述第六電阻的第二端接地，所述第六電阻的第一端連接第五電容的正極，所述第六電阻的第二端連接第五電容的負極，所述第一晶振的第一端連接第二電容的正極，所述第一晶振的第二端連接第三電容的正極，所述第二十管腳連接第四電容的正極，所述第二電容的負極、第三電容的負極和第四電容的負極接地。
[0017]所述聲光報警單元電路包括第七、八、九、十、十一、十二發光二極管、第一電阻、第二電阻、喇叭、第一 NPN型三極管、第三電阻，所述第七、八、九、十、i^一、十二發光二極管的負極分別連接單片機的第十九、六、七、八、九、十一管腳，所述第七、八、九、十、十一、十二發光二極管的正極連接第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接VCC，所述第一電阻的第一端連接VCC，所述第一電阻的第二端連接喇叭的輸入端，所述喇叭的輸出端連接第一NPN型三極管的C極，所述第一 NPN型三極管的B極連接第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端連接ALARM線，所述第一 NPN型三極管的E極接地。
[0018]所述限流保護及開關單元包括第一限流保護電路和第二限流保護電路，所述第一限流保護電路包括第十八、十九、二十、二i^一、二十二、二十三、二十四、二十五電阻、第十五電容、第十三穩壓二極管、第五NPN型三極管、第四P型MOS管、第三PNP型三極管，所述第一電池正極網絡節點分別連接第十八電阻的第一端、第二十一電阻的第一端和第三PNP型三極管的E極，所述第十八電阻的第二端分別連接第