CN208704945U - 一种电池包气压监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池包气压监测系统，包括光纤、气压传感器、温度传感器、光电解调仪和BMS单元；气压传感器包括硬质套筒、应变片和前端喇叭部；前端喇叭部包括第一侧面和形成于第一侧面两端的第一大底面和第一小底面；前端喇叭部设置在硬质套筒的前端，应变片设置在第一大底面上；硬质套筒的后端设置有封装组件，应变片和封装组件之间形成密封空腔；应变片在靠近密封空腔的一侧设置有反射面；光纤的一端与光电解调仪相连，光纤的另一端设置在密封空腔内且指向应变片；温度传感器为FBG；光电解调仪与BMS单元相连。通过气压传感器测得电池包的内部气压后，再进行温度补偿，使得测量数值更加精确可靠，有利于更加全面地反映出电池包的实时状态。

Description

一种电池包气压监测系统

技术领域

本实用新型涉及电池监测领域和光纤技术领域，尤其涉及一种电池包气压监测系统。

背景技术

电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能。随着新能源汽车的广泛应用，人们对电池安全的要求也越来越高。

电池包主要包括壳体和设置在壳体内的多个电池单体，壳体表面设置有若干泄压阀。一般来说，电池单体若出现热管理故障或者内部短路故障时，都会使得电池单体内的氧化还原反应失控，从而产生大量的气体。随着气体的增加，当电池包的内部气压上升到一个阈值后，会出现电池鼓包或者冲掉泄压阀而发生爆炸。因此，实时监测电池包的内部气压，对于电池安全尤为重要。

一般来说，影响电池包的内部气压的因素有两个，除了氧化还原反应失控而产生的气体外，电池包工作产生热量导致热胀冷缩也会影响电池包的内部气压。现有技术中，无法去除不同温度下热胀冷缩对电池包的内部气压所造成的影响，因此存在数据不可靠的缺点。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种电池包气压监测系统，在监测电池包的内部气压时，能够去除温度的影响，实现温度补偿，使得测量数值更加精确可靠，有利于更加全面地反映出电池包的实时状态。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电池包气压监测系统，包括光纤、气压传感器、温度传感器、光电解调仪和BMS单元，所述光纤、所述气压传感器、所述温度传感器、所述光电解调仪和所述BMS单元均设置在电池包的壳体内；

所述气压传感器包括硬质套筒、应变片和前端喇叭部；所述硬质套筒为圆筒型结构，所述前端喇叭部为圆台型的管状结构；所述前端喇叭部包括第一侧面和形成于第一侧面两端的第一大底面和第一小底面，所述第一大底面和所述第一小底面为同心圆，所述第一小底面的半径与所述硬质套筒的半径相同，所述第一大底面的半径大于所述第一小底面的半径；所述前端喇叭部通过所述第一小底面设置在所述硬质套筒的前端，所述应变片设置在所述第一大底面上；

所述硬质套筒的后端设置有封装组件，所述硬质套筒在所述应变片和所述封装组件之间形成密封空腔；所述应变片在靠近所述密封空腔的一侧设置有反射面；所述光纤的一端与所述光电解调仪相连，所述光纤的另一端通过所述封装组件设置在所述密封空腔内且指向所述应变片的中心；

所述温度传感器为设置在所述光纤上的FBG；

所述光电解调仪与所述BMS单元相连。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：通过气压传感器测得电池包的内部气压后，再基于温度传感器测得的数据进行温度补偿，使得测量数值更加精确可靠，有利于更加全面地反映出电池包的实时状态。

进一步，所述光纤包括第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道通过一分光器与所述光电解调仪相连；

所述第一通道的远离所述分光器的一端设置在所述密封空腔内且指向所述应变片的中心；

所述FBG设置在所述第二通道的远离所述分光器的一端上。

采用上述技术方案的有益效果是：把光纤分为第一通道和第二通道，第一通道的一端设置在所述密封空腔内，第二通道的一端设置有作为温度传感器的FBG，把气压传感器和温度传感器分开设置，能够提高FBG测量温度的准确性。

进一步，还包括固定在电池包的壳体内的保护套管，所述FBG套设在所述保护套管内。

采用上述技术方案的有益效果是：第二通道的远离分光器的一端活动套设在保护套管内，保证FBG不会受到拉力，去除拉力对FBG所造成的影响，保证FBG测量温度的准确性。

进一步，所述硬质套筒的后端还设置有后端喇叭部；

所述后端喇叭部为圆台型的管状结构，所述后端喇叭部包括第二侧面和形成于第二侧面两端的第二大底面和第二小底面，所述第二大底面和所述第二小底面为同心圆，所述第二小底面的半径与所述硬质套筒的半径相同，所述第二大底面的半径大于所述第二小底面的半径；

所述后端喇叭部通过所述第二小底面设置在所述硬质套筒的后端。

采用上述技术方案的有益效果是：在硬质套筒的后端设置上后端喇叭部，便于把光纤设置在硬质套筒上，提高制作气压传感器的便利性。

进一步，所述硬质套筒、所述前端喇叭部和所述后端喇叭部为一体成型结构。

采用上述技术方案的有益效果是：使得气压传感器的结构更加简单。

进一步，所述硬质套筒、所述前端喇叭部和所述后端喇叭部的外部还设置有支撑部件；

所述支撑部件的内部开设有空槽，所述空槽的形状与所述硬质套筒、所述前端喇叭部和所述后端喇叭部所组成的整体的外部形状相配合，所述支撑部件的外部形状为圆形或者方形。

采用上述技术方案的有益效果是：由于在硬质套筒的前端和后端分别设置有前端喇叭部和后端喇叭部，而前端喇叭部和后端喇叭部的尺寸大于硬质套筒的尺寸，因此在把气压传感器设置在电池包内时，前端喇叭部和后端喇叭部会把硬质套筒架空，使得整个气压传感器的结构不稳定。把气压传感器的主体结构，即硬质套筒、前端喇叭部和后端喇叭部等设置在支撑部件内，能够避免前端喇叭部和后端喇叭部分把硬质套筒架空，使得整个气压传感器的结构更加稳定。

进一步，还包括固定套筒，所述支撑部件设置在所述固定套筒内，所述固定套筒上还设置有安装耳。

采用上述技术方案的有益效果是：把前端喇叭部、后端喇叭部和硬质套筒设置在支撑部件内后，再把支撑部件设置在固定套筒内，把螺栓套入安装耳后拧紧在电池包的内预先设置的螺孔上，即可把气压传感器固定在电池包的内部，具有结构简单的优点。

进一步，所述硬质套筒、所述前端喇叭部和所述后端喇叭部的材质为玻璃或者陶瓷。

采用上述技术方案的有益效果是：采用玻璃或者陶瓷作为硬质套筒和前端喇叭部的材质，能够保证密封空腔的气密性，进而保证气压传感器测量结果的准确性。

进一步，所述应变片为不锈钢薄片，所述反射面为镀银层。

采用上述技术方案的有益效果是：采用不锈钢薄片作为应变片，一来便于加工成厚度很小的薄片，为测量微小的气压变化提供硬件基础，二来能够方便镀银。另外，镀银层具有反射率高的优点，能够把从光纤出射的激光更多地反射回光纤中，而且镀银层的厚度可以忽略不计，有利于减小整个应变片的厚度。

进一步，所述前端喇叭部的第一侧面沿圆周方向设置有环形的安装凹台，所述安装凹台设置在所述第一大底面上，所述应变片通过嵌套在所述安装凹台内而设置在所述第一大底面上。

采用上述技术方案的有益效果是：把应变片陷入安装凹台内后再进行封胶，能够保证密封空腔的气密性。

附图说明

图1为本实用新型一种电池包气压监测系统中第一实施例的示意图；

图2为本实用新型一种电池包气压监测系统中第二实施例的示意图；

图3为本实用新型一种电池包气压监测系统中气压传感器的示意图；

图4为本实用新型一种电池包气压监测系统中支撑部件的示意图；

图5为本实用新型一种电池包气压监测系统中前端喇叭部的正视图；

图6为本实用新型一种电池包气压监测系统中前端喇叭部的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种电池包气压监测系统，包括光纤1、气压传感器2、温度传感器、光电解调仪4和BMS单元5。其中，BMS(Battery Management System)单元即电池管理系统。

所述光纤1、所述气压传感器2、所述温度传感器、所述光电解调仪4和所述BMS单元5 均设置在电池包的壳体内。不难理解，为了监测电池包的内部气压，需要把光纤1、气压传感器2和温度传感器等设置在电池包的壳体内。但是，在本技术方案中，还把光电解调仪4和BMS单元5均设置在电池包的壳体内，使得设置在新能源汽车上的电池包实现智能化，能够进行数据处理。具体地，数据处理具体包括确定气压曲线和确定电池包的内部气压。

下面详细介绍气压传感器2和温度传感器的具体结构。

如图3所示，所述气压传感器2包括硬质套筒21、应变片22和前端喇叭部23和封装组件24。其中，硬质套筒21为圆筒型结构，前端喇叭部23为圆台型的管状结构，应变片22 为薄片结构。

前端喇叭部23包括第一侧面和形成于第一侧面两端的第一大底面和第一小底面，第一大底面和第一小底面为同心圆，第一小底面的半径与硬质套筒21的半径相同，第一大底面的半径大于第一小底面的半径。总的来说，前端喇叭部23可看作没有上底面和下底面而只有侧面的圆台。对应地，圆台的上底面即为前端喇叭部23的第一小底面，圆台的下底面即为前端喇叭部23的第一大底面，而圆台的侧面即为前端喇叭部23的第一侧面。

硬质套筒21、应变片22和前端喇叭部23的结构关系为：前端喇叭部23通过第一小底面设置在硬质套筒21的前端，应变片22设置在第一大底面上。由于前端喇叭部23要设置在硬质套筒21的前端，所以第一小底面的半径需要与硬质套筒21的半径相同。

应变片22设置在硬质套筒21的前端，对应地，硬质套筒21的后端设置有封装组件24，硬质套筒21在应变片22和封装组件24之间形成密封空腔且应变片22在靠近密封空腔的一侧设置有反射面。具体地，光纤1可通过点胶的方式封装在硬质套筒21的后端，因此，封装组件24即为点胶后凝固的固定胶结构。

所述光纤1的一端连接光电解调仪4，光纤1的另一端设置在密封空腔内且指向应变片 22的中心。为了实现电池包的气压监测功能，光纤1上需要接入光电解调仪4。在本实用新型中，硬质套筒21的前端为靠近应变片22的一端，而硬质套筒21的后端则为靠近光纤1的一端。

气压传感器2的工作原理为：把气压传感器2放置在电池包内，正常情况下，密封空腔的气压为一个标准大气压，而电池包的内部气压也为一个标准大气压，此时，密封空腔的气压和电池包的内部气压相等，因此，应变片22不会出现凹陷。当电池包因故障而造成电池单体内的氧化还原反应失控从而产生大量的气体时，由于电池包的壳体为密封的结构，会导致电池包的内部气压升高，使得电池包的内部气压大于密封空腔的气压，因此，压差会使得应变片22向密封空腔内发生凹陷。

光电解调仪4中设置有激光器作为光源，激光器发出探测用的激光，激光沿着光纤1传播，此为A光线；激光经光纤1传输后，有一部分光信号会在出射之前在光纤1的端面上发生反射，由光纤1的端面反射的激光沿着光纤1原路返回，此为B光线。另外，没有在光纤 1的端面上发生反射的另一部分激光从光纤1的一端输出，照射在应变片22的反射面后同样也发生反射，此为C光线。

由应变片22的反射面反射回来的C光线重新从光纤1端面进入光纤1后沿着光纤1原路返回。由光纤1的端面反射的B光线和由应变片22的反射面反射的C光线的传输方向相同且频率相同，因此，B光线和C光线会发生干涉。干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的现象。干涉产生的干涉波形的周期与两束激光的光程差相关。在本技术方案中，B光线和C光线的光程差又与光纤1的端面到应变片22之间的距离相关，光纤1的端面到应变片22之间的距离又与电池包的内部气压相关。光电解调仪4能够得到干涉波的波形，分析干涉波的波形得到干涉形的周期，再根据干涉形的周期即可得到电池包的内部气压。

当电池包的内部气压上升时，电池包的内部气压逐渐大于密封空腔的气压，电池包的内部气压会压缩应变片22向密封空腔内发生凹陷，从而导致光纤1的端面到应变片22之间的距离减小，进而影响干涉波的波形。因此，通过光电解调仪4对干涉波进行分析后，即可得到电池包内部的实时气压。

需要说明的是，光电解调仪4和BMS单元5为光纤技术领域和电池监测领域中的通用的设备，通过上述领域中的光电解调仪4可以分析出干涉波的特性的详细信息。本实用新型的创新点在于光纤1、气压传感器2和温度传感器等的具体结构和如何与电池包的特殊应用环境相结合，而对于光电解调仪4和BMS单元5则没做出改进，只是应用了现有技术中的光电解调仪4和BMS单元5。

理论上，直接把应变片22设置在硬质套筒21的前端，只要保证在应变片22和封装组件 24之间能够形成密封空腔，也是可以实现气压监测功能的。但是，不在硬质套筒21的前端设置有前端喇叭部23而直接把应变片22设置在硬质套筒21的前端，无法监测新能源汽车的电池包的内部气压变化，原因包括两个方面，一是应用环境的特殊性，二是结构特征的特殊性。

应用环境的特殊性：电池包从出现故障到发生爆炸，内部气压上升是爆炸的前期表现，故障刚刚发生时内部气压并不是非常高，只有当内部气压持续上升且气压高到某一个临界值时，才会发展为后期的爆炸。因此，在电池包出现故障的前期，电池包的内部气压的确是大于密封空腔的气压，但这个压差并不足以压迫应变片22使其向密封空腔内发生凹陷。

结构特征的特殊性：光纤1通过封装组件24设置在硬质套筒21的后端，简单地说，即光纤1套设在硬质套筒21内，再在光纤1和硬质套筒21之间进行点胶封装。在这个结构中，硬质套筒21与光纤1为两个同心圆，且硬质套筒21的半径仅仅是略大于光纤1的半径，而一般的光纤的纤芯直径仅为125um或者250um，因此硬质套筒21的直径实际上是非常小的。若直接把应变片22设置在硬质套筒21的前端，此时应变片22的半径又与硬质套筒21的半径相同。在应变片22的半径如此小的情况下，其形变也是微乎其微的，同样难以监测出电池包内部微小的气压变化。

因此，在本实用新型中，前端喇叭部23通过第一小底面设置在硬质套筒21的前端，应变片22再设置在第一大底面上。通过这样的设置，使得应变片22的半径更大，相比与小半径的应变片22，大半径的应变片22在受到相同的压差压迫时所发生的形变更大，因此，通过这样的方式能够有效地克服上述限制，适用于新能源汽车的电池压内部，能够更加准确地感测到电池包内部气压的变化，提高气压传感器2的灵敏度。

在本技术方案中，所述温度传感器为设置在所述光纤1上的FBG3。FBG3(FiberBragg Grating)，即为光纤光栅。

在光纤1上刻画FBG3的过程为：先将光纤1进行载氢处理，然后利用紫外光透过相位掩模板后的衍射光形成的干涉光对光纤1进行曝光，使纤芯折射率产生周期性变化写入FBG3，即可在光纤1上形成FBG3。

温度传感器的工作原理为：光电解调仪4中设置有激光器作为光源，激光器发出探测用的激光，激光沿着光纤1传输，激光通过FBG3时会反射该FBG3对应波长的激光；光电解调器接收到反射回来的激光，并与激光器发出激光进行对比，根据中心波长偏移量即可得到温度值，完成测温。在不同的温度环境下，因为热胀冷缩的影响，FBG3的结构会发生改变，从而导致FBG3反射回来的激光的中心波长发生偏移。根据中心波长的偏移量，即可通过FBG3 测量温度。

如此一来，光电解调仪4与气压传感器2结合，能够获取干涉波的周期，再根据干涉波的周期得到电池包的内部气压；光电解调仪4还能与温度传感器结合，根据中心波长的偏移量，得到电池包的温度。

所述光电解调仪4与所述BMS单元5之间通过通信接口相连，光电解调仪4把干涉波的周期和电池包的温度通过通信接口传输到BMS单元5后，BMS单元5再分析电池包的内部气压。

如背景技术部分所述，影响电池包的内部气压的因素包括氧化还原反应失控和热胀冷缩，其中，氧化还原反应失控能使得电池包的内部气压在短时间内快速上升，因此，氧化还原反应失控是影响电池包的内部气压主要因素，而热胀冷缩则是影响电池包的内部气压次要因素。

虽说是影响电池包的内部气压次要因素，但若忽略了热胀冷缩则的作用，就会对测量数值的可靠性造成影响，无法精确地反映出电池包的实时状态。因此，在本技术方案中，除了通过气压传感器2测量电池包的内部气压外，还会通过温度传感器测量电池包的实时温度，进行温度补偿。

下面详细介绍本技术方案进行温度补偿的方式。

所述BMS单元5内预存有多个温度下的气压曲线；

通过所述温度传感器和所述光电解调仪4测量电池包的温度，所述BMS单元5根据所述温度传感器测量到的温度确定对应的气压曲线；

通过所述气压传感器2和所述光电解调仪4测量干涉形的周期，所述BMS单元5根据干涉形的周期确定电池包的内部气压。

气压曲线的纵轴为气压，气压曲线的横轴为干涉波的周期。上面已经得到了电池包的温度，因此，就可根据电池包的实时的温度确定此时对应的是哪个气压曲线；进一步，再根据干涉波的周期，即可确定此时电池包的内部气压。这就是确定气压曲线和确定电池包的内部气压的数据处理过程。

气压传感器2和温度传感器的设置方式有两种，一种是气压传感器2和温度传感器统一设置在一条光纤1上，一种是气压传感器2和温度传感器分别设置在不同的光纤1上。

如图1所示，在第一实施例中，气压传感器2和温度传感器统一设置在一条光纤1上时，所述光纤1的一端与所述光电解调仪4相连，所述光纤1的另一端设置在所述密封空腔内且指向所述应变片22的中心。这样设置的好处在于使得电池包气压监测系统的结构更加简单，只需要一张光纤1就可以实现气压监测功能。

应当注意的是，当气压传感器2和温度传感器统一设置在一条光纤1上时，所述FBG3位于所述密封空腔和所述封装组件24的外部。若FBG3位于密封空腔的内部或者封装组件24的内部，密封空腔或封装组件24对FBG3就会形成包围，此时FBG3不能直接接触电池包的环境，因此对温度测量的结果可能造成影响。因此，所述FBG3位于所述密封空腔和所述封装组件 24的外部，能够保证温度测量的准确性。

如图2所示，在第二实施例中，气压传感器2和温度传感器分别设置在不同的光纤1上时，所述光纤1包括第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道通过一分光器6与所述光电解调仪4相连；所述第一通道的远离所述分光器6的一端设置在所述密封空腔内且指向所述应变片22的中心；所述FBG3设置在所述第二通道的远离所述分光器6的一端上。这样设置的有益效果在于免得FBG3受到拉力，同样有利于保证温度测量的准确性。需要说明的是，第一通道和第二通道实际上为两路光纤。

除了热胀冷缩的影响外，拉力也会使得FBG3的结构会发生改变。当FBG3所在的光纤1 被拉伸时，FBG3的结构会出现变化，此时FBG3反射回来的激光的中心波长也发生偏移。因此在通过FBG3测量温度时，必须要保证FBG3所在的光纤1不受到拉力。

优选地，当气压传感器2和温度传感器分别设置在不同的光纤1上时，本电池包气压监测系统还包括固定在电池包的壳体内的保护套管(图中未示出)，所述第二通道的远离所述分光器6的一端活动套设在所述保护套管内。具体地，保护套管为一细长的圆筒结构。分光器 6和保护套管固定设置在电池包内部，此时，第二通道靠近分光器6的一端是固定的，而第二通道远离分光器6的一端则是活动的。把第二通道远离分光器6的一端穿入保护套管内，即可把FBG3套设在所述保护套管内。如此一来，不仅能够避免第二通道随意散落在电池包内，还能够免得FBG3所在的光纤1受到拉力，有利于保证温度测量的准确性。

优选地，在气压传感器2上，硬质套筒21的后端还设置有后端喇叭部25；后端喇叭部 25为圆台型的管状结构，后端喇叭部25包括第二侧面和形成于第二侧面两端的第二大底面和第二小底面，第二大底面和第二小底面为同心圆，第二小底面的半径与硬质套筒21的半径相同，第二大底面的半径大于第二小底面的半径；后端喇叭部25通过第二小底面设置在硬质套筒21的后端。

与前端喇叭部23一样，后端喇叭部25可看作没有上底面和下底面而只有侧面的圆台。对应地，圆台的上底面即为后端喇叭部25的第二小底面，圆台的下底面即为后端喇叭部25 的第二大底面，而圆台的侧面即为后端喇叭部25的第二侧面。

上面已经提及，硬质套筒21的半径仅仅是略大于光纤1的半径，因此，在制作气压传感器2的过程中，难以把光纤1穿入硬质套筒21内。对应地，在硬质套筒21的后端还设置有后端喇叭部25，在制作气压传感器2时，只需要把光纤1穿入后端喇叭部25的第二大底面，操作人员只需要轻轻往前推进光纤1，光纤1就会顺着后端喇叭部25的第二侧面导入硬质套筒21内。

具体地，硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25为一体成型结构。而在本技术方案中，硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25的材质为玻璃或者陶瓷，因此，在制作时可通过模具一次形成硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25，具有制作方便和结构简单等优点。

采用玻璃或者陶瓷作为硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25的材质，能够保证密封空腔的气密性，具有保证测量精确性的优点。若密封空腔的气密性不好，当承受相同压差时，应变片22的凹陷程度相比与气密性好时要低，因此会引入错误数据。

如图4所示，优选地，硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25的外部还设置有支撑部件26；支撑部件26的内部开设有空槽，空槽的形状与硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25所组成的整体的外部形状相配合，支撑部件26的外部形状为圆形或者方形。

由于在硬质套筒21的前端和后端分别设置有前端喇叭部23和后端喇叭部25，而前端喇叭部23和后端喇叭部25的尺寸大于硬质套筒21，因此在把气压传感器2设置在电池包内时，前端喇叭部23和后端喇叭部25会把硬质套筒21架空，造成难以安装和整个气压传感器2的结构不稳定等问题。因此，对应地，把气压传感器2的主体结构即硬质套筒21、前端喇叭部 23和后端喇叭部25等设置在支撑部件26内，支撑部件26的空槽会填充到硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25的外部的空间上，再通过支撑部件26把气压传感器2固定在电池包内部。如此一来，就能够避免前端喇叭部23和后端喇叭部25分把硬质套筒21架空，使得整个气压传感器2的结构更加稳定，支撑部件26的外部形状为圆形或者方形，方便把气压传感器2安装在电池包内部。

通过前端喇叭部23能够解决应变片22的半径过小的问题，通过后端喇叭部25能够解决难以在硬质套筒21内安装光纤1的问题，但也同时引入了架空硬质套筒21这一新问题；若把应变片22直接设置在硬质套筒21上，虽然不会架空硬质套筒21，但也使得气压传感器2无法适用于监测电池包内部气压这一应用场景中。因此，通过设置支撑部件26，在解决应变片22的半径过小和光纤1安装困难的同时，还不会架空硬质套筒21，使得气压传感器2适用于电池包内部。

具体地，支撑部件26的材质为海绵或者硅胶。海绵或者硅胶都具有软质的特性。汽车在行驶的过程中难免存在颠簸，而气压传感器2的结构较为精细且脆弱，因此，采用软质的海绵或者硅胶作为支撑部件26的材质，利用海绵或者硅胶的已知特性，通过软质的支撑部件26能够对汽车在行驶的过程中带来的颠簸进行缓冲，有效保护气压传感器2。同时，利用海绵或者硅胶制作支撑部件26也具有制作简单和成本低等优点。

优选地，气压传感器2还包括固定套筒(图中未示出)，支撑部件26设置在固定套筒内，固定套筒上还设置有安装耳。由于支撑部件26的外部形状为圆形或者方形，对应地，固定套筒也为圆形的筒状结构或者方形的筒状结构。具体地，硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25组成一个类似哑铃的结构，支撑部件26把硬质套筒21、前端喇叭部23和后端喇叭部25包围在其内部后，再在支撑部件26的外部套有固定套筒。由于固定套筒上还设置有安装耳，把螺栓套入安装耳后拧紧在电池包的内预先设置的螺孔内，便可把气压传感器2固定在电池包内。

需要说明的是，上述固定套筒仅为举例说明在电池包内部固定气压传感器2的一种实现方式，并不代表只能通过这一种方式在电池包内部固定气压传感器2。

在本技术方案中，应变片22为不锈钢薄片，反射面为镀银层。不锈钢具有稳定性高的优点，能够长期应用于电池包内而不会生锈或者失效。同时，不锈钢具有延展性强的优点，便于加工成薄片作为应变片22。另外，采用不锈钢薄片作为应变片22，也能够方便镀银。而镀银层具有反射率高的优点，能够把从光纤1出射的激光更多地反射回光纤1中，而且镀银层的厚度可以忽略不计，有利于减小整个应变片22的厚度，适用于本技术方案中。具体地，应变片22的厚度为20um-50um。

如图5和图6所示，优选地，前端喇叭部23的第一侧面沿圆周方向设置有环形的安装凹台231，安装凹台231设置在第一大底面上，应变片22通过嵌套在安装凹台231内而设置在第一大底面上。

如上所述，前端喇叭部23可看作没有上底面和下底面而只有侧面的圆台，圆台的上底面即为前端喇叭部23的第一小底面，圆台的下底面即为前端喇叭部23的第一大底面，而圆台的侧面即为前端喇叭部23的第一侧面。安装凹台231实际上为前端喇叭部23的第一侧面上挖空而形成的一个安装凹台231，安装凹台231的尺寸与应变片22的尺寸配合，使得应变片 22能够刚好嵌入安装凹台231内。把得应变片22嵌入安装凹台231内后，然后再进行封胶，能够保证密封空腔的气密性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包气压监测系统，其特征在于：包括光纤(1)、气压传感器(2)、温度传感器、光电解调仪(4)和BMS单元(5)，所述光纤(1)、所述气压传感器(2)、所述温度传感器、所述光电解调仪(4)和所述BMS单元(5)均设置在电池包的壳体内；

所述气压传感器(2)包括硬质套筒(21)、应变片(22)和前端喇叭部(23)；所述硬质套筒(21)为圆筒型结构，所述前端喇叭部(23)为圆台型的管状结构；所述前端喇叭部(23)包括第一侧面和形成于第一侧面两端的第一大底面和第一小底面，所述第一大底面和所述第一小底面为同心圆，所述第一小底面的半径与所述硬质套筒(21)的半径相同，所述第一大底面的半径大于所述第一小底面的半径；所述前端喇叭部(23)通过所述第一小底面设置在所述硬质套筒(21)的前端，所述应变片(22)设置在所述第一大底面上；

所述硬质套筒(21)的后端设置有封装组件(24)，所述硬质套筒(21)在所述应变片(22)和所述封装组件(24)之间形成密封空腔；所述应变片(22)在靠近所述密封空腔的一侧设置有反射面；所述光纤(1)的一端与所述光电解调仪(4)相连，所述光纤(1)的另一端通过所述封装组件(24)设置在所述密封空腔内且指向所述应变片(22)的中心；

所述温度传感器为设置在所述光纤(1)上的FBG(3)；

所述光电解调仪(4)与所述BMS单元(5)相连。

2.根据权利要求1所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述光纤(1)包括第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道通过一分光器(6)与所述光电解调仪(4)相连；

所述第一通道的远离所述分光器(6)的一端设置在所述密封空腔内且指向所述应变片(22)的中心；

所述FBG(3)设置在所述第二通道的远离所述分光器(6)的一端上。

3.根据权利要求2所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：还包括固定在电池包的壳体内的保护套管，所述FBG(3)套设在所述保护套管内。

4.根据权利要求1所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述硬质套筒(21)的后端还设置有后端喇叭部(25)；

所述后端喇叭部(25)为圆台型的管状结构，所述后端喇叭部(25)包括第二侧面和形成于第二侧面两端的第二大底面和第二小底面，所述第二大底面和所述第二小底面为同心圆，所述第二小底面的半径与所述硬质套筒(21)的半径相同，所述第二大底面的半径大于所述第二小底面的半径；

所述后端喇叭部(25)通过所述第二小底面设置在所述硬质套筒(21)的后端。

5.根据权利要求4所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述硬质套筒(21)、所述前端喇叭部(23)和所述后端喇叭部(25)为一体成型结构。

6.根据权利要求5所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述硬质套筒(21)、所述前端喇叭部(23)和所述后端喇叭部(25)的外部还设置有支撑部件(26)；

所述支撑部件(26)的内部开设有空槽，所述空槽的形状与所述硬质套筒(21)、所述前端喇叭部(23)和所述后端喇叭部(25)所组成的整体的外部形状相配合，所述支撑部件(26)的外部形状为圆形或者方形。

7.根据权利要求6所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：还包括固定套筒，所述支撑部件(26)设置在所述固定套筒内，所述固定套筒上还设置有安装耳。

8.根据权利要求4所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述硬质套筒(21)、所述前端喇叭部(23)和所述后端喇叭部(25)的材质为玻璃或者陶瓷。

9.根据权利要求1所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述应变片(22)为不锈钢薄片，所述反射面为镀银层。

10.根据权利要求1所述的一种电池包气压监测系统，其特征在于：所述前端喇叭部(23)的第一侧面沿圆周方向设置有环形的安装凹台(231)，所述安装凹台(231)设置在所述第一大底面上，所述应变片(22)通过嵌套在所述安装凹台(231)内而设置在所述第一大底面上。