一种基于NFC的换电柜管理系统的制作方法

本发明涉及锂电池充电，尤其是涉及一种基于nfc的换电柜管理系统。

背景技术：

1、换电柜管理系统可以远程监控电池更换柜的使用情况，包括电池数量、位置、使用频率、充电状态等等。这种监控帮助运营商了解哪些换电柜使用最频繁，需要更多电池，哪些换电柜很少使用，可以减少维护成本等等。另外，运营商还可以通过换电柜管理系统实时检测电池更换柜的故障情况，快速解决问题并保证服务质量。其次，换电柜管理系统还可以帮助运营商管理电池的存储和维护。系统可以追踪电池的充电状态和健康状况，并自动将损坏或老化的电池剔除。同时，系统也可以根据用户的需求自动对电池进行分配，以确保所有换电柜都能够提供高效的服务。

2、现有的技术中，如公开号为cn117114336a的中国专利，其公开了一种基于物联网的换电柜管理方法及系统，系统包括多个换电柜、管理所述多个换电柜的第一物联网服务器、与所述第一物联网服务器通信连接的多个物联网智能终端。通过综合分析用电终端的当前位置、用电终端的状态数据、电池状态数据、用电终端的行程数据、用电终端的历史数据、用户历史数据、换电柜的当前状态数据，智能而准确地生成换电订单的匹配方案，精准高效地将换电订单匹配至对应的换电柜。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然上述的换电柜管理可以智能而准确地生成换电订单的匹配方案，并精准高效地将换电订单匹配至对应的换电柜。但是其实际使用起来，操作相对繁琐，需要通过物联网智能终端与第一物联网服务器匹配对应的换电柜，换电柜的安全可靠性以及可维护性亟需进一步提升。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于nfc的换电柜管理系统，其通过刷卡实现扣费、换电池等操作，简单便捷，提高了换电柜的安全可靠性与可维护性。

2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种基于nfc的换电柜管理系统，包括单片机控制模块，还包括nfc识别模块、rs485通讯模块、柜门通讯模块、柜门的门锁控制与指示灯模块，所述nfc识别模块与所述单片机控制模块连接，所述单片机控制模块与rs485通讯模块连接，用于完成数据交换，所述rs485通讯模块与所述柜门通讯模块连接，所述柜门通讯模块与柜门的门锁控制与指示灯模块连接；

4、所述nfc识别模块用于识别射频i c卡；

5、所述单片机控制模块用于分析nfc卡数据与整柜控制；

6、所述rs485通讯模块用于向总线发送控制命令并获取各个柜门数据；

7、所述柜门通讯模块用于接收来自总线数据并向总线发送数据；

8、柜门的门锁控制与指示灯模块用于控制门锁状态与指示灯状态。

9、作为本发明的进一步的技术方案：所述柜门通讯模块包括柜门1-9的rs485通讯模块,每个柜门的rs485通讯模块分别与所述rs485通讯模块通讯连接，每个柜门的rs485通讯模块与各自柜门的门锁控制与指示灯模块连接。

10、作为本发明的进一步的技术方案：所述射频i c卡由i c芯片、感应天线组成，所述ic芯片、感应天线封装在一个标准的pvc卡片内，所述ic芯片及所述感应天线无任何外露部分。

11、作为本发明的进一步的技术方案：所述nfc识别模块包括读写器，所述射频i c卡在一定距离范围(5-10cm)靠近所述读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据读写的操作。

12、作为本发明的进一步的技术方案：所述读写器工作时产生13.56m无线电干扰，所述读写器采用3.3v供电。

13、作为本发明的进一步的技术方案：所述数据读写包括以下步骤：复位应答、防冲突机制、选择卡片、三次相互验证；

14、复位应答：射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与其通信，从而确定该卡是否为射频卡，即验证卡片的卡型号；

15、防冲突机制：当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号；

16、选择卡片：选择被选中的卡序列号，并同时返回卡的容量代码；

17、三次相互验证：选定要处理的卡片之后，读写器就确定了要访问的扇区号，并对该扇区进行密码校验，在三次相互验证后就可以通过加密流进行通讯(在选择另一个扇区时，则必须进行另一个扇区密码校验)。

18、作为本发明的进一步的技术方案：所述rs485通讯模块采用平衡和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。

19、作为本发明的进一步的技术方案：所述rs485通讯模块在进行数据传输时，使用usart通讯经过芯片发送，然后发送给另一个接收芯片转换成usart通讯，从而完成远距离数据传输。

20、作为本发明的进一步的技术方案：所述nfc识别模块还包括nfc读写卡单元以及与所述读写卡单元连接的上位机系统，所述nfc读写卡单元用于读取i c卡数据，并设置i c卡密码、充值等操作。

21、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

22、本发明公开了一种基于nfc的换电柜管理系统，此换电柜管理系统可实时检测刷卡状态，按识别卡片不同，分别对柜门进行控制。识别管理员卡与用户卡，按卡片类型不同，分模式进行充电柜管理控制，如果是管理员卡，则会进入管理员界面，可以对换电柜进行调试和查看故障状态；如果是用户卡，可以正常进行换电流程。其通过刷卡实现扣费、换电池等操作，从而提高换电柜的安全可靠性与可维护性。

技术特征：

1.一种基于nfc的换电柜管理系统，包括单片机控制模块，其特征在于，还包括nfc识别模块、rs485通讯模块、柜门通讯模块、柜门的门锁控制与指示灯模块，所述nfc识别模块与所述单片机控制模块连接，所述单片机控制模块与rs485通讯模块连接，用于完成数据交换，所述rs485通讯模块与所述柜门通讯模块连接，所述柜门通讯模块与柜门的门锁控制与指示灯模块连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述柜门通讯模块包括柜门1-9的rs485通讯模块,每个柜门的rs485通讯模块分别与所述rs485通讯模块通讯连接，每个柜门的rs485通讯模块与各自柜门的门锁控制与指示灯模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述射频ic卡由ic芯片、感应天线组成，所述ic芯片、感应天线封装在一个标准的pvc卡片内，所述ic芯片及所述感应天线无任何外露部分。

4.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述nfc识别模块包括读写器，所述射频ic卡在一定距离范围(5-10cm)靠近所述读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据读写的操作。

5.根据权利要求4所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述读写器工作时产生13.56m无线电干扰，所述读写器采用3.3v供电。

6.根据权利要求4所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述数据读写包括以下步骤：复位应答、防冲突机制、选择卡片、三次相互验证；

7.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述rs485通讯模块采用平衡和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。

8.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述rs485通讯模块在进行数据传输时，使用usart通讯经过芯片发送，然后发送给另一个接收芯片转换成usart通讯，从而完成远距离数据传输。

9.根据权利要求1所述的一种基于nfc的换电柜管理系统，其特征在于，所述nfc识别模块还包括nfc读写卡单元以及与所述读写卡单元连接的上位机系统，所述nfc读写卡单元用于读取ic卡数据，并设置ic卡密码、充值等操作。

技术总结本发明涉及一种基于NFC的换电柜管理系统，包括单片机控制模块，还包括NFC识别模块、RS485通讯模块、柜门通讯模块、柜门的门锁控制与指示灯模块，NFC识别模块与单片机控制模块连接，单片机控制模块与RS485通讯模块连接，用于完成数据交换，RS485通讯模块与柜门通讯模块连接，柜门通讯模块与柜门的门锁控制与指示灯模块连接；NFC识别模块用于识别射频IC卡；单片机控制模块用于分析NFC卡数据与整柜控制；RS485通讯模块用于向总线发送控制命令并获取各个柜门数据；柜门通讯模块用于接收来自总线数据并向总线发送数据；柜门的门锁控制与指示灯模块用于控制门锁状态与指示灯状态。其通过刷卡实现扣费、换电池等操作，简单便捷，提高了换电柜的安全可靠性与可维护性。技术研发人员：戴佩刚,祝凤阳,钱云轩,帅应红,曾祥伟,程辉受保护的技术使用者：上海申睿电气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30