[发明专利]用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统及方法

权利要求书

1.用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：包括数据采集子系统和数据处理子系统，所述数据采集子系统的输出连接所述数据处理子系统的输入；其中，

所述数据采集子系统包括可调谐光源、多参量信号采集模块和数据采集卡，所述可调谐光源用于输出激光，所述可调谐光源连接所述多参量信号采集模块，所述多参量信号采集模块用于采集包括电池阵列中电池温度、电池内电解液密度以及电池气体浓度数据的第一信号，并将所述第一信号发送至所述数据采集卡；

所述多参量信号采集模块的组成包括：第一光纤耦合器、光纤环形器、第二光纤耦合器、偏振分束器、多参量传感单元组、第一光电探测器和第二光电探测器；所述第一光纤耦合器的输入端口连接所述可调谐光源，输出端口分别连接第二光纤耦合器的输入端口和光纤环形器的第一端口；所述光纤环形器的第二端口连接所述多参量传感单元组，第三端口连接所述第二光纤耦合器的输入端口；所述第二光纤耦合器的输出端口连接所述偏振分束器的输入端口；所述偏振分束器的输出端口分别连接第一光电探测器的输入端口和第二光电探测器的输入端口；所述第一光电探测器和所述第二光电探测器的输出端口均连接所述数据采集卡的数据采集通道。

2.根据权利要求1所述的用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：所述多参量传感单元组包括多组并联的、由分光耦合器和多参量传感探针组成的传感单元；其中，每一组的分光耦合器的输出端口分别连接该组的多参量传感探针和下一组的分光耦合器的输入端口。

3.根据权利要求2所述的用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：所述多参量传感探针的组成包括光纤布拉格光栅、光纤法布里-珀罗腔和气体吸收室；其中，光纤法布里-珀罗腔为空腔且不封闭。

4.根据权利要求3所述的用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：所述第二光纤耦合器的输出端口的光纤主轴与所述偏振分束器的输入端口的光纤主轴夹角为45°。

5.根据权利要求4所述的用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：所述数据采集子系统还包括总光纤耦合器和光源瞬时频率信号获取模块，所述总光纤耦合器的输入端口连接所述可调谐光源，输出端口连接所述光源瞬时频率信号获取模块；所述光源瞬时频率信号获取模块用于采集所述可调谐光源瞬时频率对应的第二信号，所述光源瞬时频率信号获取模块的组成包括：辅助光纤耦合器、辅助延时光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜和第三光电探测器，所述辅助光纤耦合器的输入端口连接所述总光纤耦合器，输出端口分别连接辅助延时光纤的一端和第二法拉第旋转镜，反射端口连接所述第三光电探测器的输入端口，所述辅助延时光纤的另一端连接第一法拉第旋转镜，所述第三光电探测器的输出端口连接所述数据采集卡的数据采集通道。

6.根据权利要求5所述的用于储能系统电池阵列监测的多参量分布式光纤传感系统，其特征在于：所述数据采集子系统还包括气体参考光谱信号获取模块，所述气体参考光谱信号获取模块用于采集可调谐光源发出的激光经过气体分子吸收后的第三信号，所述气体参考光谱信号获取模块的组成包括气池和第四光电探测器；所述气池分别连接所述总光纤耦合器的输出端口和第四光电探测器的输入端口，所述第四光电探测器的输出端口连接所述数据采集卡的数据采集通道。