研究人员正在为电动汽车电池开发预警系统

图片来源：Audi（示意图）

一个由中国同济大学和弗劳恩霍夫海因里希·赫兹研究所参与的国际研究团队开发出一种用于锂离子电池的新预警系统。该研究将光纤温度传感器与多级诊断方法相结合，旨在比传统电池管理系统更早地检测出电动汽车电池系统中的异常温度变化。

据科学家称，其独特之处在于温度监测具有显著更高的空间分辨率。该研究中所使用的传统测量系统仅有32个温度检测点，而集成的光纤传感器则能够在540个位置进行测量。这样一来就能更精确地捕捉电池组内部的局部温度差异。此外，这些光纤无需为每个检测点配备独立的电气传感器线路。

该预警系统除了分析绝对温度外，还会考量其变化速率以及温度分布的香农熵。这一数学量用于描述温度测量值的统计分布，有助于识别异常的热模式。通过与动态预警阈值相结合，这些不同的测量指标能够在达到传统阈值之前发现热异常。

在实验室测试中，该系统相比研究中使用的传统电池管理系统的参考标准，最多可提前706秒发出预警，相当于11分钟46秒。而在实际车辆运行条件下的测试中，最大提前时间为554秒，即9分钟14秒。

该系统旨在及早发现可能预示所谓热失控风险增高的异常情况。在不受控制的化学反应作用下，电池单元可能会急剧升温。提前发现这些问题能为电池管理系统争取更多时间来采取适当的保护措施。不过，这项研究并未证明这样就能真正防止电池起火。

参与这项研究的有上海同济大学的科学家以及戈斯拉尔的弗劳恩霍夫海因里希·赫兹研究所的专家。该技术目前仍处于研究阶段。要实现大规模应用，还需考察传感器的长期稳定性、其在不同电池结构中的集成方式以及额外的成本问题。目前尚未公布在量产汽车中应用的具体计划。

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关于作者

托马斯·朗根布歇是电动汽车领域的专家，曾在汽车工业和金融行业工作。自2011年起，他在ecomento.de网站上撰写有关电动汽车、可持续技术及出行解决方案的文章。了解更多信息。

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