CN206002225U - 电池组内部的光纤光栅网络布置结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池组内部的光纤光栅网络布置结构，包括：包含至少一电芯的电池组、置于每一电芯内部的光纤光栅、置于电芯之间的延时光纤以及解调模块，所述解调模块能够发射出调制光脉冲信号，并能够对反射回来的光信号解调出其光波长。本实用新型的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，在每一电芯内部需要监测部位均设有光纤光栅，能够对每一电芯内部的温度和应力进行监测；不同电芯之间设置延时光纤，可以对不同电芯的传感信号进行区分。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤光栅应用于电池内部监控的传感领域，尤其涉及光纤光栅在电池组内部网络布置结构。
背景技术
由于光纤光栅本身良好的抗电磁辐射，无源，高传感灵敏度，高定位精度的特点，光纤光栅传感网络被大量的应用于特殊环境下，如电池、油气管道、石油勘探等领域。在光纤光栅的传感网络当中，最常用的是波分复用网络和时分复用网络。基于波分复用的光纤光栅传感网络，其传感的节点数目受到了光源带宽和光栅动态范围的影响，因此一般限制在数十个的数量级上。而基于时分复用的光纤光栅传感网络其网络节点的数目可以达到数百上千个，但是空间分辨率被限制在米级。
另一方面，当今社会，电池组得到了广泛的应用，将多个电池芯集成到一起可以大幅的提升电池容量，减小体积。但是，电池的安全问题一直存在，过热、膨胀、***等都会造成一些难以估量的损失和伤害。将光纤光栅传感网络应用于电池的安全监控领域已经有过一些案例，但是目前的方案大多都是去监控电池组内部，电芯外部的温度和应力的变化，而对电芯内部出现材料膨胀和过热的情况没有进行监测。同时对于电池组而言，单个电芯内部的故障对于整个电池组效能的影响是巨大的，因此需要设计一种新的监控方式，监控电池组内部各个电芯的状态。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池组内部的光纤光栅网络布置结构，旨在用于解决现有的电池监测网络无法监测各个电芯内部状态的问题。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型提供一种电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于，包括：包含至少一电芯的电池组、置于每一电芯内部的光纤光栅、置于电芯之间的延时光纤以及解调模块，所述解调模块能够发射出调制光脉冲信号，并能够对反射回来的光信号解调出其光波长。
进一步地，所述解调模块与所述电芯之间相互隔绝。
进一步地，每一所述电芯内部的光纤光栅是在所述电芯制作的过程当中嵌入的。
进一步地，每一所述电芯内部设有多个光纤光栅，所述多个光纤光栅采用波分复用的方式排布，即所述多个光纤光栅的波长各不相同。
进一步地，所述延时光纤采用环绕形的方式进行排布。
进一步地，所述延时光纤的长度限制在20m以内。
进一步地，整个所述电池组内部采用连续刻写光栅结构的单根光纤。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，在每一电芯内部需要监测部位均设有光纤光栅，能够对每一电芯内部的温度和应力进行监测；不同电芯之间设置延时光纤，可以对不同电芯的传感信号进行区分。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的电池组内部的光纤光栅网络布置结构的示意图。
附图标号代表含义如下：
1-解调模块、2-电芯、3-光纤光栅、4、延时光纤。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1，本实用新型实施例提供一种电池组内部的光纤光栅3网络布置结构，包括：包含两个电芯2的电池组、置于电芯2内部需要监测部位的光纤光栅3、置于不同电芯2之间的延时光纤4以及解调模块1。
所述解调模块1是光纤传感***中的常规模块，其主要包括了光电探测器、数据采集卡、信号处理装置。其能够发射出调制光脉冲信号，并能够对反射回来的光信号解调出其光波长。所述解调模块1与所述电芯2之间相互隔绝，能够对光信号进行收发，确保传感解调端的无源特性。
如图1，整个所述电池组内部采用连续刻写光栅结构的单根光纤。每一所述电芯2内部的光纤光栅3是在所述电芯2制作的过程当中嵌入的，并置于需要监控的点处。每一所述电芯2内部设有多个光纤光栅3，所述多个光纤光栅3采用波分复用的方式排布，即所述多个光纤光栅3的波长各不相同，通过波长的不同区分不同光纤光栅3及其所处的位置。每一所述电芯2内部的光纤光栅3能够对电芯2内部的材料、电芯2的电极以及电池组壳体进行温度监控。同时对于电芯2内部的材料的监控，光纤光栅3尽量均匀的排布于电芯2内部，从而能够对整个电芯2内部材料的热分布和应力分布进行监控。
所述延时光纤4合理紧凑的排布于电芯2之间，其长度通过合理的解调部分设计能够紧密的***到不同的电芯2之间，所述延时光纤4采用环绕形的方式进行排布，以尽量减少延时光纤4排布的体积并降低延时光纤4的完全损耗，所述延时光纤4的长度限制在20m以内。所述延时光纤4能够使不同电芯2之间通过反射回光脉冲接收的时间来进行区分。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于，包括：包含至少一电芯的电池组、置于每一电芯内部的光纤光栅、置于电芯之间的延时光纤以及解调模块，所述解调模块能够发射出调制光脉冲信号，并能够对反射回来的光信号解调出其光波长。
2.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：所述解调模块与所述电芯之间相互隔绝。
3.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：每一所述电芯内部的光纤光栅是在所述电芯制作的过程当中嵌入的。
4.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：每一所述电芯内部设有多个光纤光栅，所述多个光纤光栅采用波分复用的方式排布，即所述多个光纤光栅的波长各不相同。
5.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：所述延时光纤采用环绕形的方式进行排布。
6.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：所述延时光纤的长度限制在20m以内。
7.如权利要求1所述的电池组内部的光纤光栅网络布置结构，其特征在于：整个所述电池组内部采用连续刻写光栅结构的单根光纤。
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| CN105841843A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-10 | 小牛动力（武汉）新能源技术有限公司 | 电池组内部的光纤光栅网络布置结构 |
| CN107907240A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 合肥国盛电池科技有限公司 | 动力电池包用自保护远程管理*** |
| CN111102934A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-05 | 上海豫源电力科技有限公司 | 一种监测电芯膨胀及形变的方法 |
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