[发明专利]基于5G-IoT高精度温度传感器的电动乘用车智能电池管理系统

说明书

本发明基于5G‑IoT高精度温度传感器的电动乘用车智能电池管理系统涉及一种基于5G物联网的卫星授时的高精度温度传感器的阵列应用，协同各串联电池组的端电压、电流的测量、控制以及边缘计算、云计算，共同构成电动乘用车车载智能电池管理系统，防止有关电动乘用车动力电池系统自燃等灾难性事故，延长电动乘用车动力电池使用寿命和动力电池全寿命续航里程，提高动力电池退役后的残余使用价值。

(一)技术领域：

本发明基于5G-IoT高精度温度传感器的电动乘用车智能电池管理系统涉及一种基于5G物联网的卫星授时的高精度温度传感器的阵列应用，协同各串联电池组的端电压、电流的测量、控制以及边缘计算、云计算，共同构成电动乘用车车载智能电池管理系统，防止有关电动乘用车动力电池系统自燃等灾难性事故，延长电动乘用车动力电池使用寿命和动力电池全寿命续航里程，提高动力电池退役后的残余使用价值。

(二)背景技术：

国际实用温标是以一些可复现的平衡态(定义固定点)的温度指定值，以及在国际实用温标这些固定点上分度的标准内插仪器作为基础的。1968年国际实用温标分成三个温区，分别用标准铂电阻温度计、标准铂铑(10％)铂热电偶和普朗克辐射定律来定义这些温区内的温度数值。

现有技术的石英晶体温度计的核心部件是谐振式石英晶体振荡器，其工作机制与传统的温度传感器(铂电阻温度计、热电偶温度计等)不同，其工作机制是“谐振”，不是靠分子的热运动产生的“电阻”或“电动势”。

现有技术的石英晶体振荡器，其频率——温度特性是一条颇接近直线的三次多项式曲线；a、b、c分别为一、二、三次多项式的系数，与石英晶片的切割类型及振型有关。

现有技术的石英晶体温度计至少有2个石英晶体振荡器，一个是温度为0℃的基准石英晶体振荡器，一个是用作测定温度的传感器石英晶体振荡器，由两者的频差获得被测温度；为减少基准石英晶体振荡器的频率漂移，通常把基准石英晶体振荡器置于精确控制温度的恒温箱中；即使如此，仍然有不可忽略的的基准频率漂移，现有技术的石英晶体温度计分辨率可以做到0.001K～0.0001K，但其精确度只能做到0.1K～0.05K。

现有技术的“支持NB-IoT的高精度温度传感器”以物联网为技术手段，可以实现高精度的温度测量的互联网工业应用，但其体积较大，时延较大，无法以阵列方式布置在电动乘用车的有限空间内，对每一节动力电池实施监控并获得良好的低时延体验。

现有技术电动乘用车动力电池系统多采用数十节单体电池并联组成电池包，电池包再串联组成动力电池系统；每个电池包布置有3个、4个温度测点采样，不具有对每一节单体电池实际工作温度的采集能力；

先并后串的动力电池系统，当并联电池包内某节单体动力电池自放电电流非正常增大时，温度升高，包内其他电池会通过该节单体电池放电，使其温度进一步升高，形成一种正反馈过程，当该节单体电池达到临界爆燃温度时，就成为引爆该电池包的“雷管”；现有技术电动乘用车动力电池系统还不能完全消除电池内部短路引发汽车自燃的技术问题；

锂离子电池，特别是三元锂离子电池，内阻偏大的的电池单元在每次充、放电时可能略微过充、过放；电池不一致性导致最弱的电池在损失活性锂离子或形成微锂枝晶方面每次都最严重，加速了其老化过程，加速了其内阻增大过程，通常其自放电电流和工作温度也是最高的；当电池短路引发汽车自燃事故时，BMS往往同时烧毁，事故调查过程冗长，且缺乏真实数据支持，缺少说服力。

GTO(Gate-Turn-Off Thyristor)门极可关断晶闸管是一种具有自关断能力和晶闸管特性的晶闸管。如果在阳极加正向电压时，门极加上正向触发电流，GTO就导通。在导通的情况下，门极加上足够大的反向触发脉冲电流，GTO就由导通转为阻断。

5G-IoT(5G Internet of Things 5G-物联网)是基于蜂窝的具有极低时延的物联网技术。