Sensor de fibra óptica distribuida con despliegue en espiral que permite la reconstrucción de temperatura de campo...

Área de la Ciencia:

• Tecnología de las baterías
• Sistemas de sensores
• Gestión térmica

Sus antecedentes:

• El control preciso de la temperatura de la batería es crucial para la seguridad y el rendimiento.
• Los sensores tradicionales proporcionan datos limitados debido al muestreo discreto.
• Los métodos existentes luchan con el mapeo integral de la temperatura en tiempo real.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sensor de fibra óptica distribuida (DOFS) para la medición de temperatura in situ y de rango completo.
• Mejorar la gestión térmica de la batería a través de una reconstrucción precisa y en tiempo real del campo de temperatura.
• Mejorar la fiabilidad y la precisión del control de la temperatura de la batería.

Principales métodos:

• Implementó un diseño de sensor de fibra óptica distribuido en espiral (DOFS) para una alta resolución espacial (1,28 mm).
• Desarrolló un algoritmo de interpolación de función radial localmente adaptativo para la reconstrucción del campo de temperatura.
• Cuantificación de la incertidumbre incorporada para una mayor fiabilidad y validación experimental realizada en baterías de iones de litio de gran formato.

Principales resultados:

• El sistema DOFS logró una captura precisa y en tiempo real de las variaciones de temperatura en las baterías de los vehículos eléctricos.
• El método de reconstrucción mapeó con precisión la distribución de la temperatura en todo el campo con una desviación estándar máxima inferior a 0,3 °C.
• Demostró superioridad sobre los métodos convencionales como el termopar, la termografía infrarroja y los sensores de Fiber Bragg Grating.

Conclusiones:

• El DOFS espiral-serpentina ofrece una solución superior para el monitoreo integral de la temperatura de la batería.
• El algoritmo de reconstrucción desarrollado garantiza un mapeo de temperatura de campo completo preciso y confiable.
• Esta tecnología proporciona información valiosa para optimizar los sistemas de gestión térmica de la batería y mejorar la seguridad.