考虑到我国实施的不停车收费系统采用的是双片式车载电子标签,这就需要车载电子标签有较强的电源模块为工作模块(读卡模块、DSRC接收发射模块等)工作提供足够的电力。传统的车载电子标签一般采用3.7V高性能锂电池,使用时间一般在两年左右。
太阳能车载电子标签OBU是现代智能交通系统中的一个重要组成部分,主要应用于不停车收费系统(ETC)。这种技术旨在提高道路交通效率,减少拥堵,通过利用太阳能来为车载电子标签提供持续可靠的电力支持。
传统的车载电子标签通常依赖于3.7V高性能锂电池,其使用寿命大约在两年左右。然而,随着太阳能技术的发展,新型的太阳能车载电子标签引入了更高效且环保的能源解决方案。它们主要由以下几个关键功能模块组成:
1. **电源模块**:太阳能车载电子标签采用4.2V 270mAh(或650mAh)可充式锂离子电池,结合强光型太阳能充电模块和外接式充电器。这种设计确保了电池的长久寿命,充放电次数超过500次,使用期限可达到7年以上。
2. **太阳能充电模块**:配备0.048W的强光型太阳能电池板,具有10mA±1mA的电流输出,开路电压4.8V,晶片转换率为15%,预期使用寿命超过10年。此外,该模块具备过流、过温、欠压、过充和短路保护功能,有效防止电池损坏,延长设备使用寿命。
3. **电量监测与报警**:当电量低于设定阈值时,系统会触发低电量报警,提醒用户注意电池状态。
在实际应用中,太阳能电子标签的电力消耗和充电效率可通过以下方式计算:
- **交易工作耗电**:非接触CPU卡交易期间,平均工作电流约为60mA,交易时间250ms;预读卡阶段工作电流50mA,等待时间工作电流10mA。
- **太阳能充电效率**:根据光照条件,太阳能充电电流在2mA到10mA之间,一天内可以补充16mAH到20mAH的电能。
- **自放电速率**:电子标签在无操作状态下的自放电电流小于5μA。
这些计算表明,即使在频繁交易的情况下,太阳能充电也能快速补充电子标签的电量需求。例如,每天10次交易,只需6到12分钟的充足阳光即可满足一天的工作电量;而每天50次交易,充电时间也仅需15到30分钟。在光照不足的情况下,还可以使用外接便携式充电器进行充电,以应对连续阴雨天的情况。
在实际测试中,如东海太阳能电子标签(型号:TQXS6-SD-OBU-II)已经通过了国家交通安全设施质量监督检查中心的相关检测,证明了其在太阳能充电方面的性能。在江苏省的ETC设备招标测试中,该电子标签在经过8小时日光充电后,能够支持1000次以上的非接触CPU卡连续交易,充分验证了太阳能充电设计的有效性。
太阳能车载电子标签OBU通过创新的电源管理和太阳能充电技术,实现了更持久、更环保的运行方式,为车辆提供了稳定、高效的ETC服务,同时也降低了维护成本,提高了道路通行效率。这一技术的应用不仅有助于提升交通系统的智能化水平,也是可持续交通发展的重要一步。