[發(fā)明專利]一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210175554.6
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102709616A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)玲玲;湯曦東;劉彩秋;張萬良
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州萬好萬家新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，鋰離子電池具有比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，不僅在便攜式電子設(shè)備上如移動電話、數(shù)碼攝像機和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備方面。

隨著鋰離子電池技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰離子蓄電池的比能量、生產(chǎn)電池的材料和電池結(jié)構(gòu)技術(shù)都有了很大的進步，使得在動力系統(tǒng)領(lǐng)域，包括電動汽車交通方面和儲能基站通信方面都需要鋰離子電池來提供電源，因此，鋰離子電池在電源領(lǐng)域的地位舉足輕重。

對于電動汽車以及其他用電設(shè)備使用的鋰離子動力電池，其在進行充放電操作時，電池會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)熱和焦耳熱，向外散發(fā)熱量。此時，電池所散發(fā)的熱量會和電池的其它因素（電池種類、電池運行工況、冷卻方式和電池排列方式等）一起來共同影響電池溫度的變化。

對于電動汽車，包括混合動力和純電動汽車，其具有的鋰離子動力電池均是成組使用的，電池溫度的變化必然會使得相鄰的電池之間存在一定的溫度差異性。由于電池處于高溫環(huán)境時，可以加速電池電解液、電極和隔板的老化速率，尤其當(dāng)電池組中溫差較大時，高溫部分的老化速率會明顯快于低溫部分，隨著時間的積累，不同電池之間的物性差異將越加明顯，從而破壞了電池組的一致性，最終嚴(yán)重影響到電池組的整體電性能，并且縮短整個電池組的使用壽命，使得電池組經(jīng)常沒有達(dá)到預(yù)期壽命就提前失效。

此外，當(dāng)電池處于低溫條件下時，如果小于鋰電池的工作溫度范圍，那么容易導(dǎo)致電動汽車不能啟動，影響到用戶正常使用電動汽車。同時電池如果長期在低溫環(huán)境下工作，電池的容量也會急劇下降并且極化增強，造成不可恢復(fù)的損害。所以，電池所面臨的溫度變化（即溫差）嚴(yán)重影響著電池的實用性，壽命和穩(wěn)定性。

但是，目前還沒有一種技術(shù)，其可以有效地對多個電池進行熱管理，無論電池處于高溫還是低溫環(huán)境下，始終可以保證電池工作在正常工作溫度中，從而保證電池的整體工作性能，使得電池具有較長的使用命以及穩(wěn)定性，同時保證電池的安全使用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以有效地對多個電池進行熱管理，無論電池處于高溫還是低溫環(huán)境下，始終可以保證電池工作在正常工作溫度中，從而保證電池的整體工作性能，使得電池具有較長的使用命以及穩(wěn)定性，同時保證電池的安全使用，有利于廣泛地應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。

為此，本發(fā)明提供了一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，包括有多個電池模塊，每個電池模塊上具有一個熱管理控制裝置，每個所述熱管理控制裝置包括有至少一個溫度檢測控制模塊、至少一個加熱模塊和至少一個冷卻模塊，其中：

溫度檢測控制模塊，用于實時檢測電池模塊的溫度，然后將所檢測的溫度數(shù)值與預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍相比較，根據(jù)比較結(jié)果，對應(yīng)地啟動加熱模塊進行加熱操作或者啟動冷卻模塊進行降溫操作；

加熱模塊，與溫度檢測控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測控制模塊的控制，實時啟動對電池模塊進行加熱操作；

冷卻模塊，與溫度檢測控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測控制模塊的控制，實時啟動對電池模塊進行降溫操作。

其中，所述溫度檢測控制模塊，用于如果所檢測的溫度小于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍，則實時向加熱模塊發(fā)出啟動控制信號，啟動加熱模塊對電池模塊進行加熱操作，直到所檢測的溫度數(shù)值位于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍時，實時向加熱模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號，關(guān)閉運行加熱模塊，反之，如果所檢測的溫度大于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍，則實時向冷卻模塊發(fā)出啟動控制信號，啟動冷卻模塊對電池模塊進行降溫操作，直到所檢測的溫度數(shù)值位于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍時，實時向冷卻模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號，關(guān)閉運行冷卻模塊；

加熱模塊，用于在接收到所述溫度檢測控制模塊發(fā)送的啟動控制信號后，實時啟動對電池模塊進行加熱操作，并在接收到所述溫度檢測控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號后，實時關(guān)閉運行；

冷卻模塊，用于在接收到所述溫度檢測控制模塊發(fā)送的啟動控制信號后，實時啟動對電池模塊進行降溫操作，并在接收到所述溫度檢測控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號后，實時關(guān)閉運行。

其中，所述溫度檢測控制模塊包括有一個溫度傳感器和一個單片機U1，其中：

所述溫度傳感器，固定在電池模塊的表面，用于實時采集電池模塊表面的溫度數(shù)值，然后發(fā)送給所述單片機；