电池包监测装置和系统制造方法及图纸

本公开涉及一种电池包监测装置和系统，涉及电池监控技术领域，本装置设置在电池包内，包括：光纤光栅传感器组和光纤光栅解调模块。光纤光栅传感器组通过光纤与光纤光栅解调模块连接。光纤光栅传感器组包括：第一光纤光栅传感器，第二光纤光栅传感器，第三光纤光栅传感器。第一光纤光栅传感器设置在电池包内的电池模组内，第二光纤光栅传感器与电池模组并联连接，第三光纤光栅传感器与电池模组串联连接，光纤光栅解调模块与电池包的电池管理系统BMS连接。光纤光栅解调模块用于向光纤光栅传感器组发射测量光波和接收光纤光栅传感器组反射的光波，并将接收到的光波转换为电信号发送至BMS，以使BMS确定电池包的温度、电压和电流。流。流。

Battery pack monitoring device and system

【技术实现步骤摘要】
电池包监测装置和系统


[0001]本公开涉及电池监控领域，具体地，涉及一种电池包监测装置和系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着电动汽车的发展，对电池包安全性能的要求越来越高。目前，电池包内部采用BMS(英文：Battery Management System，中文：电池管理系统)来监测电池包的状态。BMS接收设置在电池包内的各种传感器采集的状态数据(例如：温度、电流和电压)。例如，通过霍尔传感器采集电流，通过温度传感器采集温度，以及通过AFE(英文：Active Front End，中文：整流回馈单元)采集芯片采集电压。通常情况下，各个传感器将采集到的状态数据按照电信号的方式通过导线传输给BMS，然而电信号抗干扰能力差，易受到电磁的干扰，导致状态数据不准确，同时电信号传播速度较慢，存在传播时延，不能做到实时监测。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种电池包监测装置和系统，用于解决电池包监测不准确、实时度低的问题。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种电池包监测装置，所述装置设置在电池包内，包括：光纤光栅传感器组和光纤光栅解调模块；所述光纤光栅传感器组通过光纤与所述光纤光栅解调模块连接；所述光纤光栅传感器组包括：第一光纤光栅传感器，第二光纤光栅传感器，第三光纤光栅传感器；
[0005]所述第一光纤光栅传感器设置在所述电池包内的电池模组内，所述电池模组包括至少一个电芯；所述第二光纤光栅传感器与所述电池模组并联连接；所述第三光纤光栅传感器与所述电池模组串联连接；所述光纤光栅解调模块与所述电池包的电池管理系统BMS连接；
[0006]所述光纤光栅解调模块用于向所述光纤光栅传感器组发射测量光波；
[0007]所述光纤光栅解调模块还用于接收所述第一光纤光栅传感器反射的第一光波、所述第二光纤光栅传感器反射的第二光波和所述第三光纤光栅传感器反射的第三光波，并将所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波发送至所述BMS，以使所述BMS根据所述第一光波确定所述电池模组的温度，根据所述第二光波确定所述电池包的电压，根据所述第三光波确定所述电池包的电流。
[0008]可选地，所述电池包包括串联连接的多个所述电池模组，每个所述电池模组内设置有一个所述第一光纤光栅传感器，多个所述第一光纤光栅传感器通过所述光纤串联连接；
[0009]针对每个所述电池模组，所述第一光纤光栅传感器通过绝缘材料固定在该电池模组内的指定位置。
[0010]可选地，所述第二光纤光栅传感器包括：第一光纤光栅和压电陶瓷，所述第一光纤光栅通过绝缘材料固定在所述压电陶瓷中；所述压电陶瓷的第一端与所述电池模组的正极
连接，所述压电陶瓷的第二端与所述电池模组的负极连接。
[0011]可选地，所述第三光纤光栅传感器包括：第二光纤光栅和磁致伸缩材料，所述第二光纤光栅通过绝缘材料固定在所述磁致伸缩材料中；所述装置还包括：磁性陶瓷，所述磁性陶瓷的第一端与所述第三光纤光栅传感器的第一端连接，所述磁性陶瓷的第二端与所述第三光纤光栅传感器的第二端连接；所述电池模组的输出端的导线缠绕在所述磁性陶瓷上。
[0012]可选地，所述装置还包括：偏置电源，所述偏置电源的输入端和输出端之间的导线，缠绕在所述磁性陶瓷上。
[0013]可选地，所述偏置电源为所述BMS提供的。
[0014]可选地，所述光纤光栅解调模块包括：光源、光环形器和光栅解调器，所述光源通过光纤与所述光环形器连接，所述光环形器通过光纤与所述光纤光栅传感器组连接，所述光环形器通过光纤与所述光栅解调器连接；
[0015]所述光源用于通过所述光环形器将所述测量光波发射至所述光纤光栅传感器组；
[0016]所述光栅解调器用于通过所述光环形器接收所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波，并将所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波发送至所述BMS，所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波的波长均不相同。
[0017]可选地，所述光栅解调器用于：
[0018]将所述第一光波转换为第一电信号，将所述第二光波转换为第二电信号，将所述第三光波转换为第三电信号；
[0019]将所述第一电信号、所述第二电信号和所述第三电信号发送至所述BMS。
[0020]根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池包监测系统，所述系统包括：电池包和本公开实施例第一方面所述的电池包监测装置，所述电池包包括：电池模组和电池管理系统BMS。
[0021]可选地，所述电池包还包括：电池包断路单元BDU，所述BDU的第一端与所述电池模组的正极连接，所述BDU的第二端与所述电池模组的负极连接，所述BDU的控制端与所述BMS连接；
[0022]所述BDU用于控制所述电池包打开或关闭。
[0023]通过上述技术方案，本公开中通过设置在电池包内的第一光纤光栅传感器、第二光纤光栅传感器和第三光纤光栅传感器，分别测量电池包的温度、电压和电流。光纤光栅解调模块发射测量光波至各个光纤光栅传感器并接收各个光纤光栅传感器反射回来的光波，之后再将反射回来的光波发送至BMS 进行处理，以使BMS能够确定电池包的温度、电压和电流。本公开通过光纤光栅传感器来监测电池包的温度、电压和电流，由于传播的是光信号，传播速度快、抗电磁干扰能力强，提高了数据传播的速度和准确度。同时，光纤光栅传感器具有体积小、重量轻的特点，减小了电池包监测装置的体积。
[0024]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0025]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0026]图1是根据一示例性实施例示出的一种电池包监测装置的示意图；
[0027]图2是根据一示例性实施例示出的另一种电池包监测装置的示意图；
[0028]图3是根据一示例性实施例示出的另一种电池包监测装置的示意图；
[0029]图4是根据一示例性实施例示出的另一种电池包监测装置的示意图；
[0030]图5是根据一示例性实施例示出的另一种电池包监测装置的示意图。
[0031]附图标记
[0032]电池包监测装置100
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电池包200
[0033]光纤光栅解调模块102
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磁性陶瓷103
[0034]偏置电源104
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电池模组201
[0035]BMS 202
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BDU 203
[0036]第一光纤光栅传感器1011
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第二光纤光栅传感器1012
[0037]第三光纤光栅传感器1013
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光源1021
[0038]光环形器102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包监测装置，其特征在于，所述装置(100)设置在电池包(200)内，包括：光纤光栅传感器组和光纤光栅解调模块(102)；所述光纤光栅传感器组通过光纤与所述光纤光栅解调模块(102)连接；所述光纤光栅传感器组包括：第一光纤光栅传感器(1011)，第二光纤光栅传感器(1012)，第三光纤光栅传感器(1013)；所述第一光纤光栅传感器(1011)设置在所述电池包(200)内的电池模组(201)内，所述电池模组(201)包括至少一个电芯；所述第二光纤光栅传感器(1012)与所述电池模组(201)并联连接；所述第三光纤光栅传感器(1013)与所述电池模组(201)串联连接；所述光纤光栅解调模块(102)与所述电池包(200)的电池管理系统BMS(202)连接；所述光纤光栅解调模块(102)用于向所述光纤光栅传感器组发射测量光波；所述光纤光栅解调模块(102)还用于接收所述第一光纤光栅传感器(1011)反射的第一光波、所述第二光纤光栅传感器(1012)反射的第二光波和所述第三光纤光栅传感器(1013)反射的第三光波，并将所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波解调为电信号发送至所述BMS(202)，以使所述BMS(202)根据所述第一光波确定所述电池模组(201)的温度，根据所述第二光波确定所述电池包(200)的电压，根据所述第三光波确定所述电池包(200)的电流。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池包(200)包括串联连接的多个所述电池模组(201)，每个所述电池模组(201)内设置有一个所述第一光纤光栅传感器(1011)，多个所述第一光纤光栅传感器(1011)通过所述光纤串联连接；针对每个所述电池模组(201)，所述第一光纤光栅传感器(1011)通过绝缘材料固定在该电池模组(201)内的指定位置。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二光纤光栅传感器(1012)包括：第一光纤光栅(1012a)和压电陶瓷(1012b)，所述第一光纤光栅(1012a)通过绝缘材料固定在所述压电陶瓷(1012b)中；所述压电陶瓷(1012b)的第一端与所述电池模组(201)的正极连接，所述压电陶瓷(1012b)的第二端与所述电池模组(201)的负极连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三光纤光栅传感器(1013)包括：第二光纤光栅(1013a)和磁致伸缩材料(1013b)，所述第二光纤光栅(1013a)通过绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸宗，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：