一种基于分布式光纤的电池管理系统及电池管理方法与流程

本发明涉及光纤测量，尤其涉及一种基于分布式光纤的电池管理系统及电池管理方法。

背景技术：

1、电池管理系统（battery management system，bms）是对电池组进行实时采集、处理以及存储电池组运行过程中重要信息的管理系统，与外部设备交换信息，解决电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题。电池管理系统的主要作用是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，电池状态最直接的物理表象即为温度和形变。

2、目前，大容量电池在集成过程中会分包为多个单元，现有的电池管理系统对各个单元的温度进行单独测试，结合实验室数据模型，通过数据比对分析判定电池单元的状态，从而预判该电池单元的健康状态，若存在异常情形，则切断该单元电池的输入输出，进行故障隔离，通过该种方法对整个电池组进行健康管理。大容量电池存在几个至几十个电池单元，每个电池单元存在成百上千个电芯组件，温度探头数量庞大，且无法做串并联使用，采集系统功耗及成本巨大，只能采用缩减探头数量的方式进行温度监控，并将电池运行特性放在实验室进行，无法做到低成本实时性多通道采集，使得电池安全隐患难以被发现。

3、针对现有的电池管理系统，需要提出新的改进方案。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于分布式光纤的电池管理系统及电池管理方法，用以解决现有技术中针对电池管理系统采用传统的电池信息采集方法存在的缺陷。

2、第一方面，本发明提供一种基于分布式光纤的电池管理系统，包括：

3、顺次连接的光信号发送模块、电池检测模块和光信号接收模块；

4、所述光信号发送模块用于发射光源，并根据电池排列状态对所述光源进行分路，得到分路光源；

5、所述电池检测模块用于接收所述分路光源，将所述分路光源发送至各电池单元对应的光纤传感器，由所述光纤传感器获取各电池单元光信号；

6、所述光信号接收模块用于接收所述各电池单元光信号，将所述各电池单元光信号转换为各电池单元温度信息。

7、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，所述光信号发送模块包括通过光纤连接的光发射单元和分路单元；

8、所述光发射单元用于输出所述光源；

9、所述分路单元用于将所述光源按照所述电池排列状态分成多路光源。

10、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，所述电池检测模块包括编号单元和光纤传感器；

11、所述编号单元与分路单元相连接，用于确定光纤传感器的编号和区分光纤传感器位置；

12、所述光纤传感器与所述编号单元相连接，用于获取所述各电池单元光信号。

13、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，所述光纤传感器分别安装于各电池单元表面，与各电池单元一一对应。

14、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，所述光信号接收模块包括通过光纤连接的合路单元和调制解调单元；

15、所述合路单元与编号单元相连接，用于将所述各电池单元光信号进行合路，输出合路光信号；

16、所述调制解调单元用于对所述合路光信号进行参数分析，获得所述各电池单元温度信息。

17、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，还包括显控单元和终端；

18、所述显控单元与调制解调单元相连接，用于显示所述各电池单元温度信息，输出电池安全分析结果；

19、所述终端与所述显控单元相连接，用于接收所述电池安全分析结果。

20、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理系统，所述显控单元包括设备自身显控单元、公共充电单元、云单元和生产厂家数据库。

21、第二方面，本发明还提供一种基于分布式光纤的电池管理方法，包括：

22、光信号发送模块产生光源，基于电池排列状态对所述光源进行分路后获得分路光源，向电池检测模块发送所述分路光源；

23、所述电池检测模块接收所述分路光源，各电池单元对应的光纤传感器基于所述分路光源获取各电池单元光信号后，向光信号接收模块发送所述各电池单元光信号；

24、所述光信号接收模块接收所述各电池单元光信号，将所述各电池单元光信号转换为各电池单元温度信息。

25、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理方法，所述光信号发送模块产生光源，基于电池排列状态对所述光源进行分路后获得分路光源，向电池检测模块发送所述分路光源，包括：

26、由光发射单元输出所述光源，向分路单元发送所述光源；

27、所述分路单元基于所述电池排列状态将所述光源分成多路光源，向所述电池检测模块发送所述分路光源。

28、根据本发明提供的一种基于分布式光纤的电池管理方法，所述光信号接收模块接收所述各电池单元光信号，将所述各电池单元光信号转换为各电池单元温度信息，包括：

29、由合路单元将所述各电池单元光信号进行合路，输出合路光信号，向调制解调单元传输所述合路光信号；

30、所述调制解调单元接收所述合路光信号后进行参数分析，得到所述各电池单元温度信息。

31、本发明提供的基于分布式光纤的电池管理系统及电池管理方法，通过在电池单元上布设分布式光纤传感器进行温度测量，具有灵敏度高，能抗电磁干扰的优点，还具有传统测量方法中不具备的测量分布均匀，能适应各种恶劣环境的应用。

技术特征：

1.一种基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，包括：顺次连接的光信号发送模块、电池检测模块和光信号接收模块；

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，所述光信号发送模块包括通过光纤连接的光发射单元和分路单元；

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，所述电池检测模块包括编号单元和光纤传感器；

4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，所述光纤传感器分别安装于各电池单元表面，与各电池单元一一对应。

5.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，所述光信号接收模块包括通过光纤连接的合路单元和调制解调单元；

6.根据权利要求1所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，还包括显控单元和终端；

7.根据权利要求6所述的基于分布式光纤的电池管理系统，其特征在于，所述显控单元包括设备自身显控单元、公共充电单元、云单元和生产厂家数据库。

8.一种基于分布式光纤的电池管理方法，基于权利要求1至7中任一所述的电池管理系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的基于分布式光纤的电池管理方法，其特征在于，所述光信号发送模块产生光源，基于电池排列状态对所述光源进行分路后获得分路光源，向电池检测模块发送所述分路光源，包括：

10.根据权利要求8所述的基于分布式光纤的电池管理方法，其特征在于，所述光信号接收模块接收所述各电池单元光信号，将所述各电池单元光信号转换为各电池单元温度信息，包括：

技术总结
本发明提供一种基于分布式光纤的电池管理系统及电池管理方法，属于光纤测量技术领域，包括：顺次连接的光信号发送模块、电池检测模块和光信号接收模块；光信号发送模块用于发射光源，并根据电池排列状态对光源进行分路，得到分路光源；电池检测模块用于接收分路光源，将分路光源发送至各电池单元对应的光纤传感器，由光纤传感器获取各电池单元光信号；光信号接收模块用于接收各电池单元光信号，将各电池单元光信号转换为各电池单元温度信息。本发明通过在电池单元上布设分布式光纤传感器进行温度测量，具有灵敏度高，能抗电磁干扰的优点，还具有传统测量方法中不具备的测量分布均匀，能适应各种恶劣环境的应用。

技术研发人员：申和平,李凯,张海兵,王志宏,陈稳骐
受保护的技术使用者：北京神州普惠科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11