电池温度检测组件的制作方法
【专利摘要】一种电池温度检测组件，包括有智能处理器以及电池管理系统，还包括用于缠绕到电池芯上的测温光纤、用于发出脉冲光的激光器、用于光电转换的光电二极管以及波分复用器；激光器通过波分复用器与测温光纤光信号连接；测温光纤、波分复用器、光电二极管依次连接，光电二极管与智能处理器信号连接。本发明提供的电池温度检测组件是一种基于分布式光纤测温的电池温度监测系统。分布式光纤测温就是综合利用光纤拉曼散射效应(用于实现温度测量)和光时域反射测量技术(用于实现温度定位)，实现单根光缆对温度的监测和信号传输，来获取空间温度分布信息。它能够连续测量光纤沿线电芯的温度分布情况，测量距离长并能够进行不间断的自动测量。
【专利说明】电池温度检测组件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池检测设备【技术领域】，更具体地说，特别涉及一种电池温度检测组 件。
【背景技术】
[0002] 电池，特别是锂电池在现代储能设备中得到了广泛应用，锂电池在大量生产时品 质不易掌握，电池芯出厂时电量即存在些微差异，且随着操作环境、老化等因素，电池间不 一致性将愈趋明显，电池效率、寿命也都将变差，再加上过充或过放等情况，严重时可能导 致起火燃烧等安全问题。
[0003] 电池管理系统（BMS)就是为了智能化管理及维护各个电池单元，监控电池运行状 态，延长电池的使用寿命，其中一项重要的监测指标就电池的温度，市场上BMS主要的测温 方式就是在各个设定区域或电芯上布置一个温度传感器，再通过导线将传感器的测量信号 传送到检测单元，实现对电芯温度的检测。采用这种监测方式对于大容量的储能设备（所 用到电芯从几百到几千片，甚至更多），需要增加大量微处理器负责处理温度数据，同时还 需要布置大量的测温电缆，安装接线工作量大，探头本身问题的检修，也将十分复杂。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种电池温度检测组件，以解决上述问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 一种电池温度检测组件，包括有智能处理器以及通过通讯接口与所述智能处理器 信号连接的电池管理系统，还包括用于缠绕到电池芯上的测温光纤、用于发出脉冲光的激 光器、用于光电转换的光电二极管以及波分复用器；
[0007] 所述激光器通过所述波分复用器与所述测温光纤光信号连接；
[0008] 所述测温光纤、所述波分复用器、所述光电二极管依次连接，所述光电二极管与所 述智能处理器信号连接。
[0009] 优选地，本发明还包括有报警组件，所述报警组件包括有事件记录装置以及报警 器，所述事件记录装置以及所述报警器与所述智能处理器信号连接。
[0010] 本发明提供了一种电池温度检测组件，包括有智能处理器以及通过通讯接口与智 能处理器信号连接的电池管理系统，还包括用于缠绕到电池芯上的测温光纤、用于发出脉 冲光的激光器、用于光电转换的光电二极管以及波分复用器；激光器通过波分复用器与测 温光纤光信号连接；测温光纤、波分复用器、光电二极管依次连接，光电二极管与智能处理 器信号连接。本发明提供的电池温度检测组件是一种基于分布式光纤测温的电池温度监测 系统。分布式光纤测温就是综合利用光纤拉曼散射效应（用于实现温度测量）和光时域反 射测量技术（用于实现温度定位），实现单根光缆对温度的监测和信号传输，来获取空间温 度分布信息。它能够连续测量光纤沿线电芯的温度分布情况，测量距离可达30公里，能够 进行不间断的自动测量。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为本发明一种实施例中电池温度检测组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014] 请参考图1，图1为本发明一种实施例中电池温度检测组件的结构示意图。
[0015] 本发明提供了一种电池温度检测组件，包括有智能处理器1以及通过通讯接口与 智能处理器1信号连接的电池管理系统2,还包括用于缠绕到电池芯上的测温光纤3、用于 发出脉冲光的激光器、用于光电转换的光电二极管以及波分复用器；激光器通过波分复用 器与测温光纤3光信号连接；测温光纤3、波分复用器、光电二极管依次连接，光电二极管与 智能处理器1信号连接。
[0016] 拉曼效应（Ramanscattering)，也称拉曼散射，指光波在被散射后频率发生变化的 现象。
[0017] 波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长 的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器（亦称合波器，Multiplexer)汇合在一 起，并耦合到光纤路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器（亦称分波器 或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理 以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波 分复用。
[0018] 本发明提供的电池温度检测组件是一种基于分布式光纤测温的电池温度监测系 统。分布式光纤测温就是综合利用光纤拉曼散射效应（用于实现温度测量）和光时域反射 测量技术（用于实现温度定位），实现单根光缆对温度的监测和信号传输，来获取空间温度 分布信息。它能够连续测量光纤沿线电芯的温度分布情况，测量距离可达30公里，能够进 行不间断的自动测量。
[0019] 本发明的主要技术创新点：
[0020] 1、用一根光纤环绕测量各电芯的温度，相对于传统的在各个电芯处埋设感温探头 的测温方式，节约了大量的信号布线和智能单元数据采集通道，节约了产品成本。
[0021] 2、采用分布式光纤测温技术，不仅可测量各电芯的温度，还可以计算出被测点的 位置。
[0022] 3、分布式光纤测温技术，采用光纤作为传感器，可以监测沿整条光纤链路上的温 度信息，与传统的点式测温系统相比没有测量盲区。
[0023] 本发明的具体作业流程为：
[0024] 1、控制器内激光器发出脉冲光通过波分复用器进入测温光纤3,光纤内分子及不 均匀的杂质对入射的激光脉冲有散射作用，散射光向四周传输。通过波分复用器和带通滤 光片分离出后向散射光中斯托克斯光和反斯托克斯光，再分别由光电二极管将光信号转换 为电信号，经放大器对电信号放大后，送到微处理器的数据采集通道实现温度数据的采集。
[0025] 2、通过测量入射光和后向散射光之间的时间差，及光纤内的光传播速度，计算不 同散射点的位置距入射端的距离，从而得到光纤连续的温度分布。
[0026] 3、控制器可以设置不同温度报警值，在检测到超过设定值的温度时，控制器会产 生报警信号和事件记录（事件记录包含温度越限值、越限时间和所在位置）。
[0027] 4、控制器带有通讯接口，可以将所有监测到的数据实时传送到电池管理系统 2 (BMS)。
[0028] 具体地，本发明还包括有报警组件，报警组件包括有事件记录装置以及报警器，事 件记录装置以及报警器与智能处理器1信号连接。
[0029] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种电池温度检测组件，包括有智能处理器（1)以及通过通讯接口与所述智能处理 器信号连接的电池管理系统（2)，其特征在于， 还包括用于缠绕到电池芯上的测温光纤（3)、用于发出脉冲光的激光器、用于光电转换 的光电二极管以及波分复用器； 所述激光器通过所述波分复用器与所述测温光纤光信号连接； 所述测温光纤、所述波分复用器、所述光电二极管依次连接，所述光电二极管与所述智 能处理器信号连接。
2. 根据权利要求1所述的电池温度检测组件，其特征在于， 还包括有报警组件，所述报警组件包括有事件记录装置以及报警器，所述事件记录装 置以及所述报警器与所述智能处理器信号连接。
【文档编号】G01K11/32GK104089723SQ201410347785
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】李俊海 申请人:保定市瑞高电气有限公司