一种内置光纤传感器的智能电池及其健康状态估计方法

发布时间: 2025-03-23

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利

行业领域：

新能源汽车产业,新能源产业

成果介绍

针对当前SOH不能用市售的传感器直接测量，而锂离子电池老化机理复杂、影响因素多、特性耦合，给准确估计SOH带来了重大挑战的问题，服务团发现“一种内置光纤传感器的智能电池及其健康状态估计方法”专利对上述问题提供了一种有效的解决方案。该专利提出了内置光纤传感器的智能电池及其健康状态估计方法，成功实现了电池内部电极应变数据的直接采集与实时监测。通过将光纤布拉格光栅（FBG）传感器系统安全可靠地集成到智能电池内部电极，配合智能芯片的运算能力，使电池具备了自我状态感知和电芯级的电池管理功能。该智能电池能够实时获取内部力学信息，突破了传统锂离子电池健康状态（SOH）估计方法的局限，为电池管理系统提供了更为丰富和精准的内部状态数据，显著提升了SOH估计的精度和可靠性。

成果亮点

该发明的亮点在于将光学测量方法与电池健康状态估计相结合，利用FBG传感器系统嵌入智能电池内部电极，直接采集内部电极的不可逆应变数据，实现了基于内部信息的SOH估计。通过样本电池的老化循环试验数据作为训练集，确定容量-充电末期电极应变的函数关系，并结合滤波算法保证SOH估计的准确性。此外，智能电池具备去中心化特征，能够实现高度模块化、即插即用集成、高度可扩展性和准确的自我状态感知，支持多向通信功能，可与其他智能电池及中央电池管理系统或云端服务器进行信息共享和协同控制。

团队介绍

本专利的发明人为魏中宝、何洪文、丁光林，他们来自北京理工大学，且专利申请由北京理工大学提交。研发团队在电池技术、光纤传感器技术以及智能系统集成等领域具有深厚的专业知识和丰富的研发经验，能够将不同学科领域的技术进行有效的融合与创新，以解决现有锂离子电池健康状态估计方法中存在的问题。

成果资料