[发明专利]动力电池热管理装置和方法

权利要求书

1.一种动力电池热管理装置，包括：

采集模块，用于采集和计算电池单元的温度和温升速率；其中，所述电池单元的温度和温升速率包括每个单体电池、由多个所述单体电池所组成的每个电池模块和由多个所述电池模块所组成的电池组的温度，各个所述单体电池、各个所述电池模块以及所述电池组的温升速率，以及由采集得到的温度值计算得出的各个电池单体中的最高温度和最高温升速率、各个电池模块的平均温度和所述电池组的平均温度；

评估模块，用于将所采集和计算得到的温度、温升速率以及平均温度值与预先设定的相应各个散热阈值进行比较，并判断各个单体电池中的最高温度和最高的温升速率、各个电池模块的平均温度和平均温升速率、所述电池组的平均温度和平均温升速率中的任意一个是否超过其各自相应的各个散热阈值，所述各个散热阈值按高低依次包括关断阈值、二级散热阈值和一级散热阈值；

其特征在于，还包括，

预测模块，用于根据采集模块和评估模块所获得的信息以及电池的材料类型、工作状态、荷电状态来计算电池的生热率和比热容，进而获得预测的电池单元的温度场分布；

显示模块，显示的信息至少包括所述预测模块预测的所述电池单元的温度场分布以及当前电池单元的告警状态；

控制模块，用于根据所述评估模块得到的比较结果以及所述预测模块预测到的温度场分布采取相应的控制措施，所述控制措施包括散热、关断和告警措施中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述散热措施包括风冷、液冷两种散热措施中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述散热措施通过控制风冷和/或液冷散热的流量来进行所述一级和/或二级散热。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述关断阈值为A级控制级别，只要任何一个判断参数超过关断阈值，不管其它参数是否正常，或/是否处于一级散热状态，或/是否处于二级散热状态，都采取关断回路措施；所述二级散热阈值为B级控制级别，只要任何一个判断参数超过二级散热阈值，不管其它参数是否正常，或/是否处于一级散热状态，都采取二级散热措施；所述一级散热阈值为C级控制级别，判断参数超过一级散热阈值，采取一级散热措施。

5.一种动力电池热管理方法，包括，

步骤1、利用采集模块采集和计算电池单元的温度和温升速率；其中，所述电池单元的温度和温升速率包括每个单体电池、由多个所述单体电池所组成的每个电池模块和由多个所述电池模块所组成的电池组的温度，各个所述单体电池、各个所述电池模块以及所述电池组的温升速率，以及由采集得到的温度值计算得出的各个电池单体中的最高温度和最高温升速率、各个电池模块的平均温度和所述电池组的平均温度；

步骤2、利用评估模块将所采集和计算得到的温度和温升速率与预先设定的相应各个散热阈值进行比较，并判断各个单体电池中的最高温度和最高的温升速率、各个电池模块的平均温度和平均温升速率、所述电池组的平均温度和平均温升速率中的任意一个是否超过其各自相应的各个散热阈值，所述各个散热按阈值高低依次包括关断阈值、二级散热阈值和一级散热阈值；

其特征在于，还包括，

步骤3、利用预测模块将根据采集模块和评估模块所获得的信息以及电池的材料类型、工作状态、荷电状态来计算电池的生热率和比热容，进而获得预测的电池单元的温度场分布；

步骤4、利用显示模块将至少所述预测模块预测的所述电池单元的温度场分布以及当前电池单元的告警状态显示出来；

步骤5、针对所述评估模块得到的比较结果以及所述预测模块预测到的温度场分布利用控制模块采取相应的控制措施，所述控制措施包括散热、关断和告警措施中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的动力电池热管理方法，所述散热措施包括风冷、液冷两种散热措施中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述的动力电池电热管理装置，其特征在于，所述散热措施通过控制风冷和/或液冷散热的流量来进行所述一级和/或二级散热。

8.根据权利要求5或6所述的动力电池热管理方法，所述关断阈值为A级控制级别，只要任何一个判断参数超过关断阈值，不管其它参数是否正常，或/是否处于一级散热状态，或/是否处于二级散热状态，都采取关断回路措施；所述二级散热阈值为B级控制级别，只要任何一个判断参数超过二级散热阈值，不管其它参数是否正常，或/是否处于一级散热状态，都采取二级散热措施；所述一级散热阈值为C级控制级别，判断参数超过一级散热阈值，采取一级散热措施。