[发明专利]一种分布式光纤测温方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池温度监测领域和光纤测温领域，尤其涉及一种分布式光纤测温方法和系统。

背景技术

国家大力推行电动汽车的发展，城市公交正在逐步实现100％纯电动，同时电动汽车也逐步覆盖出租车、小汽车。随着电动汽车的广泛应用，电动汽车的高容量电池箱的安全性越发受到生产厂商、司机、乘客的关注，对电池箱的安全监控和预警就成为了社会迫切需解决的问题。

现有技术大多通过红外温度传感器、数字温度传感器等设备测量电池箱关键点的温度，实现对电池箱温度的监测管理。这样的方式仅能测量电池箱整体的温度，而不能对电池箱内部各个点的温度进行监控，当电池箱内某个电池单体出现温度过高时，无法及时发现，仅当出现温度过高的电池单体引起电池箱整体发生爆炸或火灾时才能发现异常，存在极大的安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种分布式光纤测温方法和系统，单独监测电池箱内每个电池单体的温度，能够及时发现任一个电池单体的温度异常，防止进一步发生爆炸或火灾，提高电池的安全性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种分布式光纤测温方法，具体包括步骤：

S1.通过传感光纤采集拉曼散射光，所述传感光纤设置在电池箱内每个电池单体上；

S2.分析拉曼散射光，得到各个电池单体的实时温度和与实时温度所对应的定位信息，所述定位信息用于确定电池单体的位置；

S3.判断各个电池单体的实时温度是否正常；

S4.当实时温度出现异常时，推送出现异常的电池单体的实时温度和定位信息。

本发明的有益效果在于：针对电池箱中电池单体做差异化的温度测量和监控管理，解决了仅能对电池箱整体进行温度测量的问题，避免单个电池单体温度异常时不能及时预警。在电池单体出现温度异常时及时预警，为处理异常增加时间，减少安全隐患。

进一步，所述S3包括依次判断温度值、实时温度差值和实时温升速度是否正常，当温度值、实时温度差值和实时温升速度均正常时判定电池单体的实时温度正常，所述S3具体包括：

S31.对比温度值与预设的温度最大值，当温度值＜温度最大值时判定为温度值正常，执行S32；当温度值≥温度最大值时判定为温度值异常，执行S4；

S32.获取电池箱温度平均值，所述电池箱温度平均值为电池箱内所有电池单体的温度值的平均值，计算出每个电池单体的温度值与电池箱温度平均值的实时温度差值，对比实时温度差值与预设的安全温度差值，当实时温度差值＜安全温度差值时判定为实时温度差值正常，执行S33；当实时温度差值≥安全温度差值时判定为实时温度差值异常，执行S4；

S33.根据各个电池单体温度值的变化量和对应的温度变化时间计算各个电池单体的实时温升速度，对比实时温升速度与预设的安全温升速度，当实时温升速度＜安全温升速度时判定为实时温升速度正常，此时判定电池单体的实时温度正常；当实时温升速度≥安全温升速度时判定为实时温升速度异常，执行S4。其中，实时温升速度＝温度值的变化量/温度变化时间。

与现有技术不同，上述技术方案通过三步判定电池单体的实时温度是否正常。先判断温度值是否正常，当温度值＜预设的温度最大值时，说明温度值正常；为了排除季节、环境等因素对电池单体温度的影响，进一步判断实时温度差值是否正常，当实时温度差值＜安全温度差值时，说明某个电池单体相对于同一电池箱内的其它电池单体来说是正常的，则判定该电池单体的实时温度差值正常；为了对潜在的异常风险进行预测，进一步判断实时温升速度是否正常，当实时温升速度≥安全温升速度时，说明存在异常风险，则判定为实时温升速度异常。温度值、实时温度差值和实时温升速度均正常时，判定电池单体的实时温度正常；温度值、实时温度差值和实时温升速度中存在一个异常，判定电池单体的实时温度异常。通过上述方案多维度地监测电池单体的状态，不仅能够及时发现温度值出现的异常，也能以整个电池箱为参考，排除季节、环境等因素对电池单体温度的影响，减少误报率，更能对潜在的异常风险进行预测，最大限度减少安全隐患。

进一步，所述S2还包括根据实时温度和定位信息得到每个电池单体对应的历史温度数据，通过历史温度数据定期对温度最大值、安全温度差值和安全温升速度进行修正，修正过程具体包括：

组建数学统计模型，根据数学统计模块分析各个电池单体的历史温度数据，计算出电池单体运行过程中实际的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度，并分别用实际的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度替换预设的温度最大值、安全温度差值和安全温升速度；