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新能源汽车大行其道的当下，锂电池的安全性也就被越来越多的人所关注。那么有什么办法可以监控到锂电池的安全性呢？

这里不得不提到光纤传感中的光纤布拉格光栅（简称FBG）了，经过了20余年的技术积累和发展，FBG已经成为光通信和传感中最重要的器件之一了，并且被广泛应用到传统通信领域之外的众多产业场景中，例如：桥梁形变测量、油气井下压力和温度测试、航天器运行状态监测、矿井安全检测等行业。

那么它又是怎样被用来监控锂电池温度的呢？

首先，我们先来了解一下什么是FBG(全称Fiber Bragg Grating)。FBG的原理与光谱特性见图1所示，入射光经过FBG时，满足条件的信号光将发生反射，其他波长则不受影响，继续往前传输。通过光谱的测试，就可以得到反射谱和透射谱了。对应的布拉格中心波长λBragg=2nΛ，其中n为折射率，Λ为光栅周期。参数n和Λ会受到温度和应变的变化而变化。

图1. FBG原理及响应光谱（取自横河光谱仪产品手册）

所以如果在锂电池表面分布一些FBG光栅，然后通过FBG反射得到的中心波长变化就能看到，该电池是否受到超出标准的温度或者压力了。

某知名品牌电动汽车的动力电池由很多小的锂电池组成。整车差不多有7000颗这样的电池，分别组成电池包，再组成电池组，最后组成电池板。（如图2）

图2：汽车锂电池组成图

对这样的电池进行安全检测就很有挑战，可以在电池包周围安装或缠绕FBG，通过解析FBG的波长变化来监控温度和压力。

图3：汽车锂电池FBG分析示意

（图片来自网络）

横河的光谱仪在生产FBG和使用FBG的过程中就起到了精确测量中心波长的作用了。可以说它是不可或缺的测试设备了。

基本的测试方案如下：

图4：FBG测试方法

*图3中，环形器1端口为输入光源，2端口为FBG输入，3端口为FBG反射端口。0端口为光源直接连接光谱仪，4端口为FBG透射端。

对于这种FBG测试，横河的光谱仪除了可以精确测量到中心波长以外，还可以通过Trace中的运算功能，快速获得FBG的反射率或者透过率。直接读取Trace C的数据即可。

利用FBG的特性除了在锂电池端大有作为外，还能很好地在各行各业崭露头角，而且安装和使用既安全又方便。

不仅如此，光纤传感本身有着更为广阔的应用前景，科技领域仍在不断探索，科瑞杰始终与创新同行。

深圳市科瑞杰科技有限公司--专注于电子零部件测试技术产品的研发，致力成为可靠性测试技术的领先企业，公司推出的柔性多合一高动态同步测试平台及系列软硬件产品，通过对测试资源、测试知产进行全方位的数字建模，让企业自我快捷实现多场景、复合工况下的智能测试。