Wireless Communication Test on 868 MHz and 2.4 GHz from inside the 18650 Li-Ion Enclosed Metal Shell.
Wireless Communication Test on 868 MHz and 2.4 GHz from inside the 18650 Li-Ion Enclosed Metal Shell.
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DOI：
10.3390/s22051966
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发表时间：
2022-03-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fleming J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Marsic V;Amietszajew T;Igic P;Faramehr S;Fleming J
由于18650锂离子单元级的射频通信由于其挑战和限制而未见报道，在本工作中，基于IEEE802.15.4标准，在868兆赫兹和2.4千兆赫的封闭空金属外壳中演示了一条有效的无线数据链路。实验测试使用两种通用的未转动的辐射结构，一个安装在电池外壳内的导线回路，以及一个开放的端子超小型版本A(SMA)，随后相对于地平面垂直和水平定向。基于信号强度指示器、误比特率和误包率，测试表征了120字节的有效负载，其最高速度为150 kbps和250 kbps，IEEE 802.15.4支持这两个通信频率。为了确定这两种结构的三维辐射方向图，采用了一种并行的MatLab模拟方法，并实现了一种用于多径距离传播的三射线模型来完成实验。通过测试两个工作频率长达10米的通信，证明了短距离无线蜂窝通信的概念，这是监测未来电动汽车(EVS)内每个电池健康状况的基本功能。
As the RF communication on 18650 Li-ion cell level has not been reported due to its challenges and constrains, in this work, a valid wireless data link is demonstrated in an enclosed empty metal shell at 868 MHz and 2.4 GHz based on the IEEE 802.15.4 standard. The experimental tests are carried out using two generic unturned radiative structures, a wire loop fitted inside a cell shell, and an open terminal sub miniature version A (SMA), subsequently oriented vertically and horizontally relative to the ground plane. Based on signal strength indicator, bit error rate, and packet error rate, the test characterized a payload of 120 bytes at the highest speed of 150 kbps and 250 kbps supported by the IEEE 802.15.4 for the two communication frequencies. A MATLAB simulation is used in parallel to determine the three-dimensional radiative pattern of the two structures, whereas a three-ray model for multipath range propagation is implemented to complete the empirical experiments. It was demonstrated through testing communication of up to 10 m for both operating frequencies, proving the concept of wireless cell communication within short ranges, an essential feature for monitoring the health of each cell inside future electric vehicles (EVs).
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