一种分布式光纤测温系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种分布式光纤测温系统，包括电池箱、传感光纤、光纤电池监测模块和终端设备；所述电池箱内设置有多个电池单体，所述传感光纤设置在电池箱内每个电池单体上，所述光纤电池监测模块通过传输光纤与传感光纤相连；所述光纤电池监测模块与终端设备相连。针对电池箱中电池单体做差异化的温度测量和监控管理，解决了仅能对电池箱整体进行温度测量的问题，在电池单体出现温度异常时及时预警，为处理异常增加时间，减少安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光纤测温系统
本技术涉及电池温度监测领域和光纤测温领域，尤其涉及一种分布式光纤测温系统。
技术介绍
国家大力推行电动汽车的发展，城市公交正在逐步实现100％纯电动，同时电动汽车也逐步覆盖出租车、小汽车。随着电动汽车的广泛应用，电动汽车的高容量电池箱的安全性越发受到生产厂商、司机、乘客的关注，对电池箱的安全监控和预警就成为了社会迫切需解决的问题。现有技术大多通过红外温度传感器、数字温度传感器等设备测量电池箱关键点的温度，实现对电池箱温度的监测管理。这样的方式仅能测量电池箱整体的温度，而不能对电池箱内部各个点的温度进行监控，当电池箱内某个电池单体出现温度过高时，无法及时发现，仅当出现温度过高的电池单体引起电池箱整体发生爆炸或火灾时才能发现异常，存在极大的安全隐患。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提出了一种分布式光纤测温系统，单独监测电池箱内每个电池单体的温度，能够及时发现任一个电池单体的温度异常，防止进一步发生爆炸或火灾，提高电池的安全性。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种分布式光纤测温系统，包括电池箱、传感光纤、光纤电池监测模块和终端设备；所述电池箱内设置有多个电池单体，所述传感光纤设置在电池箱内每个电池单体上，所述光纤电池监测模块通过传输光纤与传感光纤相连，不同电池单体上的传感光纤通过传输光纤相互连接在同一光路上；光纤电池监测模块与终端设备相连；所述传感光纤用于采集拉曼散射光；所述光纤电池监测模块用于分析拉曼散射光，得到各个电池单体的实时温度和与实时温度所对应的定位信息，所述定位信息用于确定电池单体的位置；所述光纤电池监测模块还用于判断各个电池单体的实时温度是否正常，并在当实时温度出现异常时向终端设备推送出现异常的电池单体的实时温度和定位信息；所述终端设备用于显示出现异常的电池单体的实时温度和定位信息。具体地，所述传感光纤绕成环形圈后设置在电池单体的侧面，用于克服空间分辨率过低的问题；所述传感光纤通过粘贴或线槽或锁扣的方式设置在电池单体上，具有结构简单和安装方便的优点。进一步，所述光纤电池监测模块包括温度值判断单元、差值判断单元和速度判断单元；所述光纤电池监测模块依次判断温度值、实时温度差值和实时温升速度是否正常，当温度值、实时温度差值和实时温升速度均正常时，判定电池单体的实时温度正常；所述温度值判断单元用于对比温度值与预设的温度最大值，当温度值＜温度最大值时判定为温度值正常；当温度值≥温度最大值时判定为温度值异常；所述差值判断单元计算出每个电池单体的温度值与电池箱温度平均值的实时温度差值，所述电池箱温度平均值为电池箱内所有电池单体的温度值的平均值；所述差值判断单元用于对比实时温度差值与预设的安全温度差值，当实时温度差值＜安全温度差值时判定为实时温度差值正常；当实时温度差值≥安全温度差值时判定为实时温度差值异常；所述速度判断单元根据各个电池单体温度值的变化量和对应的温度变化时间计算各个电池单体的实时温升速度；所述速度判断单元用于对比实时温升速度与预设的安全温升速度，当实时温升速度＜安全温升速度时判定为实时温升速度正常；当实时温升速度≥安全温升速度时判定为实时温升速度异常。进一步，所述光纤电池监测模块还包括修正单元，用于根据实时温度和定位信息得到每个电池单体对应的历史温度数据，并通过历史温度数据定期对温度最大值、安全温度差值和安全温升速度进行修正；所述修正单元组建数学统计模型，根据数学统计模块分析各个电池单体的历史温度数据，计算出电池单体运行过程中实际的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度，分别用实际的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度替换预设的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度；其中，分析计算的过程为对电池单体运行过程中的温度值、实时温度差值和实时温升速度取平均值或中位值。进一步，一种分布式光纤测温系统，还包括BMS装置，用于获取电池箱内电池单体的工作状态，所述工作状态包括充电状态、放电状态和闲置状态；其中，所述BMS装置为电池管理系统BatteryManagementSystem，用于监控电池单体的工作状态、电量状态和实现充放电保护等功能；所述光纤电池监测模块还用于判断各个电池单体在不同工作状态下的实时温度是否正常，具体包括：所述光纤电池监测模块按照充电状态、放电状态和闲置状态分类保存所述历史温度数据；所述光纤电池监测模块通过充电状态下的历史温度数据判断各个电池单体在充电状态下的实时温度是否正常，所述光纤电池监测模块通过放电状态下的历史温度数据判断各个电池单体在放电状态下的实时温度是否正常，所述光纤电池监测模块通过闲置状态下的历史温度数据判断各个电池单体在闲置状态下的实时温度是否正常。进一步，传感光纤以预设的采样时钟采集拉曼散射光，所述光纤电池监测模块还包括时钟延时单元，用于对采样时钟进行延时处理，传感光纤采集拉曼散射光具体包括：以预设的采样时钟第一次采集拉曼散射光；对预设的采样时钟执行延时操作，得到延时后的采样时钟；以延时后的采样时钟第二次采集拉曼散射光。附图说明图1为本技术一种分布式光纤测温方法的流程图；图2为本技术一种分布式光纤测温系统的示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、电池箱，2、电池单体，3、传感光纤，4、传输光纤，5、光纤电池监测模块，6、终端设备。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，图1为本技术一种分布式光纤测温方法的流程图。一种分布式光纤测温方法，具体包括步骤：S1.通过传感光纤3采集拉曼散射光，所述传感光纤3设置在电池箱1内每个电池单体2上；S2.分析拉曼散射光，得到各个电池单体2的实时温度和与实时温度所对应的定位信息，所述定位信息用于确定电池单体2的位置；S3.判断各个电池单体2的实时温度是否正常；S4.当实时温度出现异常时，推送出现异常的电池单体2的实时温度和定位信息。其中，通过拉曼散射光得到温度信息的原理为：当激光在光纤中传输时发生拉曼散射，拉曼散射光分为斯托克斯光和反斯托克斯光。当光纤受热，反斯托克斯光的变化相对斯托克斯光的变化要大很多。利用这个特性，经波分复用器和光电检测器采集带有温度信息的背向拉曼散射光信号，经信号处理可以解调出实时的温度信息。通过拉曼散射光得到定位信息的原理为：利用光时域反射技术OpticalTimeDomainReflection，根据激光在光纤中的传输速率和背向拉曼散射光信号的回波时间，可以对温度点进行定位。通过拉曼散射光得到电池单体2的实时温度和与实时温度所对应的定位信息，实现光纤温度场的分布式测量。本技术的有益效果在于：针对电池箱1中电池单体2做差异化的温度测量和监控管理，解决了仅能对电池箱1整体进行温度测量的问题，避免单个电池单体2温度异常时不能及时预警。在电池单体2出现温度异常时及时预警，为处理异常增加时间，减少安全隐患。优选地，所述S3包括依次判断温度值、实时温度差值和实时温升速度是否正常，当温度值、实时温度差值和实时温升速度均正常时判定电池单体2的实时温度正常，所述S3具体包括：S31.对比温度值与预设的温度最大值，当温度值＜温度最大值时判定为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光纤测温系统，其特征在于，包括电池箱、传感光纤、光纤电池监测模块和终端设备；所述电池箱内设置有多个电池单体，所述传感光纤设置在电池箱内每个电池单体上，所述光纤电池监测模块通过传输光纤与传感光纤相连；所述光纤电池监测模块与终端设备相连。

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤测温系统，其特征在于，包括电池箱、传感光纤、光纤电池监测模块和终端设备；所述电池箱内设置有多个电池单体，所述传感光纤设置在电池箱内每个电池单体上，所述光纤电池监测模块通过传输光纤与传感光纤相连；所述光纤电池监测模块与终端设备相连。2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温系统，其特征在于，不同电池单体上的传感光纤通过传输光纤相互连接在同一光路上。3.根据权利要求1所述的一种分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建毫，刘东昌，
申请(专利权)人：深圳伊讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44