0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

利用光纤布拉格光栅技术监测动力电池包的温度

牵手一起梦 来源:意昂神州 作者:佚名 2020-04-13 17:21 次阅读

为什么要进行动力电池包的温度监测?

新能源电动汽车,动力电池包的工作温度,不仅会影响电池包性能,而且直接关系到车辆安全。时有发生的新能源汽车电池包起火事件,对电池包、冷却系统以及电池管理系统(BMS)的设计提出了更高的要求。对动力电池包进行温度监测,可以用来验证电池包相关的热模型,辅助电池包内各功能单体与模块设计;也可以用于电池管理系统监测,当发现电池包温度超过安全阈值等变化异常时,发送报警信号进行早期预警,以避免危险发生。

当前,常用的电池温度测量方法包括热电耦和红外成像,但在针对电池包的大规模测温应用中,上述两种方法却存在着一些不足。热电耦使用金属线,可能引起电池模组内短路,而且金属材质较硬,给安装和使用带来不便;红外成像使用物体发射的红外信号进行测量,只能够粗略测量物体表面的温度,同时还要针对不同的测量对象作校正。利用光纤材料的光敏特性,在光纤上用紫外光刻写光栅,形成周期性缺陷结构,形成永久性空间的相位光栅,即光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, 简称FBG)。

当入射光进入FBG时,在满足布拉格条件的情况下,会发生选择性反射。由于光纤光栅的栅距是沿光纤轴向分布的,因此当外界温度发生变化时,光纤光栅将产生轴向应变与折射率变化,波长也随之改变。通过对反射光波长的解调,获得中心波长偏移量,进而通过测量系统软件计算出相应的温度变化情况。

基于上述优点,意昂神州公司开发了一种紧凑型光纤测量和监测系统(Fiber-Optic Measuring and Monitoring,简称FOM²),用于实时测量和监测动力电池包的温度情况。本系统最多可接入2400个FBG传感器,通过专用的系统软件,可高精度、稳定的采集被测电池包的温度数据,进而通过极值、平均值、变化速率等数理统计方式分析被测对象的当前状态,为电池包的安全设计及验证提供准确的数据参考。

FOM²系统特点

多达2400个温度测量点,适用于大规模测量;

光纤柔软质轻,绝缘,抗电磁干扰,易于安装;

支持结构模型导入,测量数据可追溯,数据云图可视化显示;

系统含有极值、均值、变化率等统计分析工具,实现灾害早期预警;

系统可移植应用于交通、能源等多个领域的结构健康监测;

光纤光栅电池包测温系统监测内容

(1)电池模组温度测量

FBG传感器可以多方向嵌入到整个电池模组中,提供模组温度分布的有用信息。电池模组的温度场可以图形化显示,这将有助于电池模组的优化设计。

(2)电缆温度监测

在长期工作中,电池包中的电缆容易老化,可能会导致局部过热和起火。通过将FBG传感器安装在电缆的表面和接头上,可以实时监测不同充放电速率下的电缆温度。

(3)冷却板温度测量

通过将FBG传感器安装在冷却板上,FOM²系统可以准确获得冷却板的温度场分布信息。有了这些信息,工程师就可以在气流、材料和护罩设计上做出正确的权衡,这可以在提高冷却板性能的同时降低成本费用。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电动汽车
    +关注

    关注

    155

    文章

    11908

    浏览量

    230153
  • 动力电池
    +关注

    关注

    113

    文章

    4511

    浏览量

    77419
  • 光纤
    +关注

    关注

    19

    文章

    3853

    浏览量

    72914
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于两端固定压杆的光纤布拉格光栅波长调谐

    【摘要】:提出了一种基于两端固定压杆的新型光纤布拉格光栅(FBG)波长调谐方法。根据材料力学对基于两端固定压杆的光纤光栅波长调谐进行了理论推
    发表于 04-24 10:11

    基于闪耀光纤布拉格光栅功率检测折射计的理论分析

    利用复模式耦合模理论分析了基于闪耀光纤布拉格(Bragg)光栅功率检测的折射计中不同设计参数对折射计性能的影响。利用完全匹配层(PML)
    发表于 06-02 10:05

    光子晶体光纤布拉格光栅传输谱特性研究

    结合多极法和耦合模理论,对一种典型的正六边形空气孔包层结构光子晶体光纤布拉格光栅的传输谱进行了研究,使用Matlab工具对这种光栅特性进行了计算和仿真。对比了常规单模
    发表于 06-02 10:05

    光纤布拉格光栅色散补偿技术如何支持新型低成本放大器设计和新的应用方式?

    本文中我们将介绍一下光纤布拉格光栅(FBG)色散补偿技术如何支持新型低成本放大器设计和新的应用方式,从而向梦寐以求的降成本的目标迈出一大步。
    发表于 04-22 06:36

    光纤布拉格光栅电流传感的理论和实验研究

    对一种以磁致伸缩棒调谐光纤布拉格光栅为基础的新型电流传感器进行了理论和实验研究。将一个光纤布拉格光栅
    发表于 07-01 09:18 15次下载

    新型光纤布拉格光栅温度自动补偿传感研究

    光纤布拉格光栅斜向粘贴于厚度相等的等腰三角形悬臂梁的侧面,利用光纤光栅啁啾效应,通过测量带宽进行多种力学量的传感研究。理论和实验均证明,该
    发表于 07-04 08:32 13次下载

    非本征型法布里珀罗干涉仪光纤布拉格光栅应变温度传感器及其应用

    介绍了光纤布拉格光栅非本征型法布里珀罗干涉仪集成复用传感器的结构、应变和温度同时监测的原理;观察到光纤
    发表于 07-17 10:16 33次下载

    光纤布拉格光栅(FBG)介绍

      1 介绍   FBG是Fiber Bragg Grating的缩写,即光纤布拉格光栅。   在纤芯内形成的空间相位周期性分布的光栅,其作用的实质就是在纤芯内形成一个窄带的(透射
    发表于 08-11 11:07 1.3w次阅读

    光纤布拉格光栅温度和应变传感研究

    摘要:在对光纤布拉格光栅温度和应变传感原理分析的基础上,构建了一种易于实用化的,能够实现温度和应变双参量同时区分测量的双
    发表于 02-11 15:57 31次下载

    光纤布拉格光栅压力传感器的研究

    摘要:简要介绍了光纤布拉格光栅的传感原理,理论分析了弹性元件平膜片的受压变形规则,并将光纤布拉格光栅
    发表于 02-16 23:42 41次下载

    超声波作用下的光纤布拉格光栅频谱分析

    阐述了利用光纤 布拉格光栅 进行传感测量的基本原理与方法,讨论了由于超声波作用而引起的光纤布拉格光栅
    发表于 06-09 17:41 23次下载

    光纤布拉格光栅传感器(FBGS)的组成及其解调系统的设计

    光纤布拉格光栅传感器(FBGS)是用光纤布拉格光栅(FBG)作敏感元件的功能型
    发表于 11-14 14:22 22次下载
    <b class='flag-5'>光纤</b><b class='flag-5'>布拉格</b><b class='flag-5'>光栅</b>传感器(FBGS)的组成及其解调系统的设计

    利用光纤布拉格光栅传感技术监测二氧化碳

    光纤布拉格光栅传感器是近年来发展起来的一种新型光纤传感器。
    的头像 发表于 01-17 15:59 3072次阅读

    Lumerical光纤布拉格光栅温度传感器的仿真模拟

    该示例演示了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的温度传感器,因为光纤折射率会随温度而变化,导致其
    发表于 05-30 09:53 1309次阅读
    Lumerical<b class='flag-5'>光纤</b><b class='flag-5'>布拉格</b><b class='flag-5'>光栅</b><b class='flag-5'>温度</b>传感器的仿真模拟

    光纤布拉格光栅的分类有哪些?

    光纤布拉格光栅的分类有哪些?根据光栅周期是否变化,可以分为均匀FBG 和非均匀FBG。
    的头像 发表于 09-21 10:02 961次阅读