高精度フルフィールド温度再構築とポッチリチウムイオン電池の熱管理を可能にする,スパイラル・サーペンタイン展開の分散光ファイバーセンサを使用

科学分野:

• バッテリー技術
• センサーシステム
• 熱管理

背景:

• バッテリー温度を正確に監視することは 安全性や性能に不可欠です
• 従来型のセンサーは 抽象的なサンプリングにより 限られたデータしか提供できません
• 既存の方法は,包括的でリアルタイムな温度マッピングに苦労しています.

研究 の 目的:

• 現地での全範囲の温度測定のための新しい分散光ファイバーセンサー (DOFS) を開発する.
• バッテリーの熱管理を 精密でリアルタイムで再構築する
• バッテリー温度モニタリングの信頼性と正確性を向上させる.

主な方法:

• 高空間解像度 (1.28 mm) のスピラール-サーペンタイン分散光ファイバーセンサ (DOFS) レイアウトを実装した.
• 温度フィールドの再構築のための局所的に適応する放射的基礎関数インタポレーションアルゴリズムを開発した.
• 大型リチウムイオン電池の信頼性を高めるため,不確実性の定量化が組み込まれ,実験的検証が行われました.

主要な成果:

• DOFSシステムは電気自動車のバッテリーの温度変化を リアルタイムで正確に記録しました
• 再構築方法は,最大標準偏差が0.3°C以下で,全フィールドの温度分布を正確にマッピングした.
• 熱電偶,赤外線温度計,ファイバーブラッグ格レーティングセンサーなどの 従来の方法よりも優れていることが示されています.

結論:

• スパイラル・サーペンタイン・DOFSは 総合的なバッテリー温度モニタリングの 優れたソリューションです
• 開発された再構築アルゴリズムは,正確で信頼性の高い全フィールド温度マッピングを保証します.
• この技術は,バッテリーの熱管理システムを最適化し,安全性を高めるための貴重な洞察を提供します.