[实用新型]一种电池组温度多点测量装置

说明书

技术领域

本实用新型实用新型涉及蓄电池管理测试领域，特别是一种能够实时监控电池组中每个单体电池温度的多点测量装置。

背景技术

随着经济与技术水平的迅速提升，各种功能强大的消费类电子产品日益涌现，例如智能手机、平板电脑、摄像机与娱乐播放器等。这些电子产品往往要求具备移动通信、互联网接入、游戏娱乐与拍照摄像等多种功能，同时必须保证体积小、重量轻，形状多样美观。在产品轻薄化设计的潮流之下，电子产品的供能往往成为一个技术颈瓶。为了满足消费类电子产品对便携式电源的要求，各种新型蓄电池应运而生，例如新型镍氢电池与锂离子电池。新型电池以工作电压高、功率密度和能量密度高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染等优良特性受到广泛欢迎。在为各类移动产品提供大容量动力的同时，新型电池也带来了诸多安全隐患，比如屡见报端的手机电池爆炸事故。

温度对锂离子电池的各方面性能都有影响，包括电化学系统的工作状况、循环效率、容量、功率、安全性、可靠性和寿命等，进而可能影响到整个电子系统的性能、可靠性和安全性等。电池温度影响电池的充放电效率，是系统评估电池的可用电量和判断电池是否安全使用的关键性参数。如果电池的温度超过一定值，有可能造成电池的不可恢复性破坏。电池组之间的温度差异造成电池组单体之间的不均衡，从而造成电池寿命的降低。因此，有必要实时检测蓄电池组中各个单体电池的温度变化。

传统的电池温度测量主要基于热敏电阻、热电偶和红外成像。热电偶测温技术成熟，使用历史长，商品种类多，是电池研究领域中最常用的点温度测量手段，如专利201110041121.7。热敏电阻测温也因成本低廉、配套电路简单而得到广泛应用,如专利200410088663.X与200980134049.3。随着集成电路的发展与成本的降低，红外成像技术也变得越来越普及，尤其在面测温中占据了主导地位。但是上述方法在锂离子电池研究与应用领域都有其明显的不足。热电偶需要使用金属线，容易产生短路危险，而且使用的金属材质往往非常硬，给安装和使用带来了很多的不便。热敏电阻方法更适合测量电池管理系统控制部分电路板的温度。当应用于电池表面或者极耳温度测量时，和热电偶类似，需要较长导线作为两极引线。红外成像技术使用物体发射的红外信号进行测量，容易受到空气干扰，精度不够，只能粗糙测量物体表面的温度，而且使用时还需要针对不同被测物体发射率做校正，后续数据处理工作繁杂。为了克服上述不足，本实用新型应用荧光光纤测温技术，实现温度的精确、快速与安全测量。

实用新型内容

针对现有技术中的技术缺陷，本实用新型提供一种电池组温度多点测量装置，检测由多个单体电池组成的电池组的温度，其特征在于，所述电池组温度多点测量装置包括：多路荧光探头、多路前端传输光纤、光学切换开关、分光结构、光电检测器、后端传输光纤和光源，多路荧光探头中的每一路的端部具有荧光材料并且与一个单体电池接触，每一路荧光探头连接一路前端传输光纤，多路前端传输光纤与光学切换开关相连接，每一路前端传输光纤对应光学切换开关中的一个支路，光学切换开关与分光结构、分光结构与光电检测器、分光结构与光源之间通过后端传输光纤相连接；光源产生光脉冲，经由后端传输光纤和分光结构进入光学切换开关，光学切换开关开启一个支路，光脉冲经由该支路、一路前端传输光纤到达相对应的一路荧光探头的端部的荧光材料，荧光材料由光脉冲激发产生激发光，激发光经由所述一路荧光探头、所述一路前端传输光纤和光学切换开关进入分光结构，分光结构折射所述激发光经由后端传输光纤进入光电检测器，光电检测器检测所述激发光的时间常数。

优选地，所述光脉冲的持续时间为5毫秒。

优选地，所述电池组还包括保护电路与充放电控制单元。

优选地，所述荧光探头包括：光学胶、荧光材料、保护套，其中，所述荧光材料通过光学胶与所述多路前端传输光纤相连接，所述保护套为一荧光材料的薄膜。

优选地，所述光学切换开关具有单个后端口和多个前端口，其中，一个前端口和所述后端口形成一个所述支路，所述光学切换开关具备双向信号传输功能并控制所述电池组温度多点测量装置依次循环测量各单体电池的温度。

优选地，所述分光结构包括：分光片与光学透镜。

优选地，所述光源采用紫外发光二极管。

本实用新型通过利用荧光光纤测温方法实现了电池组单体电池温度的绝缘测量，有利于电池的安全性能提升。同时采用多路光开关的巡检切换功能，使用分光结构、光电检测器、后端传输光纤和光源作为后端处理组件实现多路测量效果。

附图说明