一种动力电池温度监控系统、动力电池及汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电池温度监控系统、动力电池及汽车，该温度监控系统动力电池、光源模块、光电探测模块、信号处理模块和监控模块；动力电池内设有光纤传感器；光源模块用于使光纤传感器通光并接收光纤传感器的反射光谱；光电探测模块用于将光源模块输出的光信号转换为电信号；信号处理模块用于对电信号进行分析和处理，并将分析和处理结果输出给监控模块。本方案通过累积的温度数据监测动力电池内各电池模组的工作情况，以及监测动力电池各电池模组的健康状况，并适时提醒车主，以实现准确的对动力电池内的温度情况进行监测，并能够将监测情况实时的反馈给车主的目的。将监测情况实时的反馈给车主的目的。将监测情况实时的反馈给车主的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池温度监控系统、动力电池及汽车


[0001]本专利技术涉及汽车零部件
，具体涉及一种动力电池温度监控系统、动力电池及汽车。

技术介绍

[0002]动力电池作为电动车的核心部件，其效用受工作的环境温度影响很大，环境温度不仅决定了其性能状况，也决定其使用安全，更影响到电池的使用寿命及电量续航里程。
[0003]电池管理系统是用于对动力电池进行管理的系统，其不仅要求能够正确监测使用过程中消耗的电池能量，而且要求能够预测电池剩余的电量和温度等情况，电池管理系统是电动汽车关键技术之一，能够对剩余电量和功率强度进行预测，并集智能充电和安全诊断于一体。
[0004]如公开号为CN106611884A公开了一种用于电动汽车的电池管理系统，包括：多个子监测器，每个子监测器对一个或多个单体电池的电压和温度进行采样；一个主控制器，接收子监测器发送的电池的电压和温度数据，对电压和温度数据进行分析并实现电池的均衡控制，同时完成和整车控制器的通讯；所述主控制器和多个子监测器之间通过塑料光纤串行连接，形成一个环路结构。采用上述结构的电池管理系统，主控制器和子监测器通过塑料光纤串行连接，彻底消除了由于通讯电线大面积分布在电池组的高压网络中所引起的安全隐患和电磁干扰。但是上述电池管理系统中对动力电池温度的监测一般是采用在动力电池的电池模组上贴热敏电阻来进行监测，由于热敏电阻是点式测量，每一个电池模组上均需安置此传感器，且当热敏电阻损坏时将无法检测对应区域温度和传感器状况，因此，这种利用热敏电阻对动力电池内温度监测的方法无法真实的展现动力电池内部温度的实际情况，从而不能准确的对动力电池内的温度情况进行监测。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种能准确的对动力电池内的温度情况进行监测，并能够将监测情况实时的反馈给用户的动力电池温度监控系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种动力电池温度监控系统，包括动力电池、光源模块、光电探测模块、信号处理模块和监控模块；所述动力电池内设有用于对动力电池的温度进行动态监测的光纤传感器；所述光源模块的输入端与所述信号处理模块的输出端通信连接，用于根据所述信号处理模块的控制信号发出光线使得所述光纤传感器通光，同时接收所述光纤传感器的反射光谱；所述光电探测模块的输入端与所述光源模块的输出端通信连接，用于将所述光源模块输出的光信号转换为电信号，并对该电信号进行降噪处理；
所述信号处理模块的输入端与所述光电探测模块的输出端通信连接，所述信号处理模块的输出端与所述监控模块的输入端通信连接，用于对所述光电探测模块输出的电信号进行分析和处理，并将分析和处理结果输出给所述监控模块。
[0007]本专利技术的工作原理是：通过在动力电池内设置光纤传感器，光源模块发出光纤使得光纤传感器通光，光纤传感器通光后不仅对动力电池内电池模组的温度进行监测，同时还对动力电池冷却液进水管和冷却液出水管处的温度进行监测，光纤传感器将动力电池内电池模组的温度和冷却液进/出水管处的温度数据通过反射光谱的形式进一步传输给光源模块，光源模块再将接收的反射光谱信号传输给光电探测模块进行光
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电信号的转换，光电探测模块将反射光谱信号转换为电信号后再传输给信号处理模块进行进一步处理，信号处理模块对电信号进行运算并得出动力电池各部分的温度情况，再根据算法把相关动力电池的温度情况以及危险情况等报送至监控模块进行显示和报警。
[0008]因此，本方案利用不同温度环境下，使光纤传感器内的光子能级发生跃迁，并反射回相应光谱的原理对动力电池各点的温度进行测量，并定位各温度位置，通过合理的布置光纤传感器，对动力电池内部温度进行实时监控，并通过监控模块反馈至车主，帮助车主随时了解动力电池的健康状况；同时，光纤传感器还对动力电池冷却液进水管和冷却液出水管处的温度进行监测，以方便对动力电池散热系统的散热效率及降温健康状况进行实时监测，并可根据各区域温度的变化情况，通过累积的温度数据监测动力电池内各电池模组的工作情况，以及监测动力电池各电池模组的健康状况，并适时提醒车主，以实现准确的对动力电池内的温度情况进行监测，并能够将监测情况实时的反馈给车主的目的。
[0009]优选的，所述光源模块包括激光器、耦合器、分路器和驱动器；所述激光器用于产生激光以使得所述光纤传感器通光；所述耦合器用于对所述激光器产生的激光和所述光纤传感器的反射光谱进行耦合处理，并将耦合处理后的光信号输出给所述分路器；所述分路器用于对接收的光信号进行分离处理以分别得到斯托克斯光和反斯托克斯光输出给所述光电探测模块；所述驱动器的输入端和输出端分别与所述信号处理模块和所述激光器通信连接，以根据所述信号处理模块的控制信号驱动所述激光器发出对应的信号的光线。
[0010]这样，激光器产生激光使得光纤传感器通光，然后由耦合器对激光器产生的激光和光纤传感器的反射光谱进行耦合处理后输出给分路器，分路器对接收的光信号进行分离处理并分别得到斯托克斯光和反斯托克斯光输出给光电探测模块，同时激光器产生激光的信号通光信号处理模块传递给驱动器，再由驱动器驱动激光器发出特定的激光信号。
[0011]优选的，所述光电探测模块包括检测器，所述检测器包括雪崩光电二极管、集成放大电路、滤波电路和数据采集卡；所述雪崩光电二极管的输入端与所述光源模块的输出端通信连接，用于将所述光源模块输出的光信号转换为电信号；所述集成放大电路的输入端与所述雪崩光电二极管的输出端通信连接，用于将雪崩二极管产生的电信号进行放大处理；所述滤波电路的输入端与所述集成放大电路的输出端通信连接，用于将集成放大电路放大处理后的电信号进行滤波处理；
所述数据采集卡的输入端与所述滤波电路的输出端通信连接，所述数据采集卡的输出端与所述信号处理模块的输出端连接，用于将经过滤波处理后的电信号输出给所述信号处理模块。
[0012]这样，光电探测模块中的雪崩光电二极管先对光源模块发出的光信号转换为电信号，然后该电信号依次经过集成放大电路放大、滤波电路进行滤波后输出到数据采集卡，并由数据采集卡进一步输出给信号处理模块。
[0013]优选的，所述信号处理模块包括模拟数字采集芯片、核心计算芯片、主控芯片和脉冲电路单元；所述模拟数字采集芯片的输入端于所述光电探测模块的输出端连接，以用于接收所述光电探测模块输出的电信号，并将接受到的电信号转换为数字信号输出给所述核心计算芯片；所述核心计算芯片用于将所述模拟数字采集芯片传输的数字信号进行解调计算，以获得所述光纤传感器检测的温度数据，并将该温度数据输出给所述主控芯片；所述主控芯片用于将所述核心计算芯片传输的温度数据与存储的目标温度值进行比较，并根据比较结果输出对应的信号到所述监控模块；所述脉冲电路单元用于接收所述核心计算芯片的脉冲信号，并将该脉冲信号通过所述驱动器作用在所述激光器上，以使得所述激光器产生对应脉宽的脉冲激光信号。
[0014]这样，信号处理模块中的模拟数字采集芯片将接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池温度监控系统，其特征在于，包括动力电池、光源模块、光电探测模块、信号处理模块和监控模块；所述动力电池内设有用于对动力电池的温度进行动态监测的光纤传感器；所述光源模块的输入端与所述信号处理模块的输出端通信连接，用于根据所述信号处理模块的控制信号发出光线使得所述光纤传感器通光，同时接收所述光纤传感器的反射光谱；所述光电探测模块的输入端与所述光源模块的输出端通信连接，用于将所述光源模块输出的光信号转换为电信号，并对该电信号进行降噪处理；所述信号处理模块的输入端与所述光电探测模块的输出端通信连接，所述信号处理模块的输出端与所述监控模块的输入端通信连接，用于对所述光电探测模块输出的电信号进行分析和处理，并将分析和处理结果输出给所述监控模块。2.根据权利要求1所述的动力电池温度监控系统，其特征在于，所述光源模块包括激光器、耦合器、分路器和驱动器；所述激光器用于产生激光以使得所述光纤传感器通光；所述耦合器用于对所述激光器产生的激光和所述光纤传感器的反射光谱进行耦合处理，并将耦合处理后的光信号输出给所述分路器；所述分路器用于对接收的光信号进行分离处理以分别得到斯托克斯光和反斯托克斯光输出给所述光电探测模块；所述驱动器的输入端和输出端分别与所述信号处理模块和所述激光器通信连接，以根据所述信号处理模块的控制信号驱动所述激光器发出对应的信号的光线。3.根据权利要求1所述的动力电池温度监控系统，其特征在于，所述光电探测模块包括检测器，所述检测器包括雪崩光电二极管、集成放大电路、滤波电路和数据采集卡；所述雪崩光电二极管的输入端与所述光源模块的输出端通信连接，用于将所述光源模块输出的光信号转换为电信号；所述集成放大电路的输入端与所述雪崩光电二极管的输出端通信连接，用于将雪崩二极管产生的电信号进行放大处理；所述滤波电路的输入端与所述集成放大电路的输出端通信连接，用于将集成放大电路放大处理后的电信号进行滤波处理；所述数据采集卡的输入端与所述滤波电路的输出端通信连接，所述数据采集卡的输出端与所述信号处理模块的输出端连接，用于将经过滤波处理后的电信号输出给所述信号处理模块。4.根据权利要求2所述的动力电池温度监控系统，其特征在于，所述信号处理模块包括模拟数字采集芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽静，王晖，张华川，周丹，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：