[發明專利]一種電池形變檢測裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201711266460.9
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109870112B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 徐翀;魏斌;王松岑;高超;吳曉康;徐錦星
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種電池形變檢測裝置，包括：激光光源、光纖、光微位移傳感器和數控模塊；纏繞待測電阻的所述光纖兩端分別連接所述激光光源的光出口和所述微位移傳感器，并通過固定物在接近所述激光光源的一側固定；所述數控模塊與所述光微位移傳感器連接。本發明結構簡單，檢測靈敏度和量程可以根據工況實際控制。

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，具體涉及一種電池形變檢測裝置及使用方法。

背景技術

鋰離子電池由于其材料體系靈活、技術更新快應用于各類示范工程中，但鋰離子電池使用過程中安全問題尤為重要?，F有的電池監控只能對電池的電壓、溫度等外特性參數進行監測，根據電池制造商提供的閾值進行監控和管理。由于電池內部復雜的反應和性能衰退機制，外特性參數很難直接反映電池的安全狀態及其所處的壽命階段，無法對電池壽命周期內使用的全過程進行跟蹤診斷，并提前對電池進行安全預警。

現有的中國專利申請105758432A公開了一種鋰電池安全監測系統，該系統包括信號控制模塊以及鋰電池模塊；鋰電池模塊包括若干個電池單元，每個電池單元均內嵌有光纖傳感器。信號控制模塊向鋰電池模塊提供原始光信號，原始光信號經過對應的電池單元的光纖傳感器調制后反射回信號控制模塊，信號控制模塊對其接收的光信號進行解調，并根據解調得到的光信號的波長漂移度確定對應的待監測信息的數據。這些技術只能監測鋰電池的信息，不能直接測量鋰電池的形變，例如膨脹等，且結構復雜，不利于推廣應用。

基于光纖的傳感器由于本征絕緣、不受電磁環境干擾，因而在電力系統中一直有先天的優勢。目前基于光纖的形變傳感器一般是基于布拉格光柵或者布里淵散射，其優點是能實現準分布式/分布式檢測，并且精度高，通?？蛇_到1με，但是這類形變傳感器一般量程較小，最大不超過3000με。對于目前廣泛使用的電池組，尤其是軟包電池組，其受熱膨脹的形變量較大，甚至達到1-2％。因而該種形變傳感器的量程并不能滿足實際應用需要。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的無法對電池壽命周期內使用的全過程進行跟蹤診斷和安全預警的現狀；以及只能監測鋰電池的信息，不能直接測量鋰電池的形變，例如膨脹等，且結構復雜，不利于推廣應用的現狀問題，本發明提供一種電池形變檢測裝置。

本發明提供的技術方案是：

一種電池形變檢測裝置，包括：激光光源、光纖、光微位移傳感器和數控模塊；

所述光纖纏繞待測電池組，所述光纖的一端為固定端與所述激光光源的光出口連接，并通過在接近所述待測電池組的位置固定，另一端為自由端與光微位移傳感器連接；

所述數控模塊與所述光微位移傳感器連接。

優選地，所述光微位移傳感器包括：陶瓷頭和面陣CCD；

所述陶瓷頭用于包裹連接所述光纖的自由端，并且所述陶瓷頭靠近所述面陣CCD端的端面與所述光纖的自由端齊平，與所述面陣CCD非接觸。

優選地，所述數控模塊與所述光微位移傳感器連接，包括，

所述數控模塊與所述光微位移傳感器面陣CCD連接，用于接收光斑大小和光強信息。

優選地，所述數控模塊包括：數據處理子模塊和預警子模塊。

所述數據處理子模塊，用于處理所述面陣CCD接收到光斑大小和光強信息；

所述預警子模塊，用于預設報警閥值，當所述待測電池組的周長形變量大于所述預設報警閥值時，發出報警信號；否則，不發出報警信號。

優選地，所述光纖纏繞待測電池組，一端與光分路器的光出口連接，并通過固定物在接近所述待測電池組的位置固定，另一端與光微位移傳感器連接，光分路器的入光口通過光纖與所述激光光源連接，包括：