锂电池测温方案

光纤传感器具有尺寸小、电绝缘性、抗电磁干扰的优点，将它布设于电池组件上，结合OFDR分布式光纤传感设备，能高灵敏度分布式测量电池的温度应变等参量。昊衡科技通过实例演示了电池放电过程的温度场实时监测。此方案对于电池组件运行的健康状态监测具有很好的实际意义。锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。与其他电池不同，锂电池具有高能源密度、长寿命、低环境污染等优势，在电子、通讯、医疗等产品中应用广泛，并且在新能源储电、电动自行车和电动工具等领域发挥着重要作用。

以新能源电动汽车为例，通常是由几千节锂电池构成一个庞大的电池集成系统。电池组充放电过程中会产生热量，自身内部温度还存在分布不均问题，使得大量热量在狭小空间内累积，严重时会引起热失控。因此，电动汽车通常都会有电池管理系统(BMS)，通过外部测量电压、电流、温度等参数，来估计电池的充电(SOC)状态和健康(SOH)状态。

目前的温度通常是通过热电偶、红外热成像等检测方法进行实时监测，但整个电池集成系统，电池总数量达到几千节，这一庞大的电池数量，要实现单体温度测量存在巨大困难。

光纤传感器具有尺寸小、电绝缘性、抗电磁干扰的优点，结合昊衡科技研制的OFDR分布式光纤传感设备，在一根单模光纤上可同时测量成千上万传感点的温度或应变。若将光纤传感器布设于电池中，可以对电池内部或表面温度场进行全面的测量和表征。

 

实例演示

下面通过应用案例演示电池放电过程的温度场实时监测。

 

将一根聚酰亚胺涂层（PI）光纤沿电池外表面环向螺旋布设，电池放电，OSI动态设备实时测量应变分布，结合电池CAD模型图，重构三维温度场，实时显示热点位置和温度分布结果。

图 | 电池表面布设分布式光纤传感器
图 | 温度场实时监测

基于OFDR技术的电池测温方案，其海量传感密度可以解决电池单体和电池组的温度监测难题，对于保证电动汽车电池组的安全高效运行、新型电动车锂电池组的开发有很好的实际价值。

 

 

 

昊衡科技

Megasense

一家集研发、生产、销售于一体的高科技公司，专业从事工业级自校准光学测量与传感技术开发，也是一家实现OFDR技术商用化的公司。目前，昊衡科技已推出多款高精度高分辨率产品，主要应用于光学链路诊断、光学多参数测量、高精度分布式光纤温度和应变传感测试。已与全球多个国家和地区企业建立良好的合作关系，并取得诸多成果。