[发明专利]一种电池模块的分布式热管理系统

说明书

技术领域

 本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池模块的分布式热管理系统。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。

随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子蓄电池的比能量、生产电池的材料和电池结构技术都有了很大的进步，使得在动力系统领域，包括电动汽车交通方面和储能基站通信方面都需要锂离子电池来提供电源，因此，锂离子电池在电源领域的地位举足轻重。

对于电动汽车以及其他用电设备使用的锂离子动力电池，其在进行充放电操作时，电池会产生电化学反应热和焦耳热，向外散发热量。此时，电池所散发的热量会和电池的其它因素（电池种类、电池运行工况、冷却方式和电池排列方式等）一起来共同影响电池温度的变化。

对于电动汽车，包括混合动力和纯电动汽车，其具有的锂离子动力电池均是成组使用的，电池温度的变化必然会使得相邻的电池之间存在一定的温度差异性。由于电池处于高温环境时，可以加速电池电解液、电极和隔板的老化速率，尤其当电池组中温差较大时，高温部分的老化速率会明显快于低温部分，随着时间的积累，不同电池之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终严重影响到电池组的整体电性能，并且缩短整个电池组的使用寿命，使得电池组经常没有达到预期寿命就提前失效。

此外，当电池处于低温条件下时，如果小于锂电池的工作温度范围，那么容易导致电动汽车不能启动，影响到用户正常使用电动汽车。同时电池如果长期在低温环境下工作，电池的容量也会急剧下降并且极化增强，造成不可恢复的损害。所以，电池所面临的温度变化（即温差）严重影响着电池的实用性，寿命和稳定性。

但是，目前还没有一种技术，其可以有效地对多个电池进行热管理，无论电池处于高温还是低温环境下，始终可以保证电池工作在正常工作温度中，从而保证电池的整体工作性能，使得电池具有较长的使用命以及稳定性，同时保证电池的安全使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池模块的分布式热管理系统，其可以有效地对多个电池进行热管理，无论电池处于高温还是低温环境下，始终可以保证电池工作在正常工作温度中，从而保证电池的整体工作性能，使得电池具有较长的使用命以及稳定性，同时保证电池的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种电池模块的分布式热管理系统，包括有多个电池模块，每个电池模块上具有一个热管理控制装置，每个所述热管理控制装置包括有至少一个温度检测控制模块、至少一个加热模块和至少一个冷却模块，其中：

温度检测控制模块，用于实时检测电池模块的温度，然后将所检测的温度数值与预先设置的电池模块工作温度数值范围相比较，根据比较结果，对应地启动加热模块进行加热操作或者启动冷却模块进行降温操作；

加热模块，与温度检测控制模块相连接，用于根据所述温度检测控制模块的控制，实时启动对电池模块进行加热操作；

冷却模块，与温度检测控制模块相连接，用于根据所述温度检测控制模块的控制，实时启动对电池模块进行降温操作。

其中，所述温度检测控制模块，用于如果所检测的温度小于预先设置的电池模块工作温度数值范围，则实时向加热模块发出启动控制信号，启动加热模块对电池模块进行加热操作，直到所检测的温度数值位于预先设置的电池模块工作温度数值范围时，实时向加热模块发出关闭控制信号，关闭运行加热模块，反之，如果所检测的温度大于预先设置的电池模块工作温度数值范围，则实时向冷却模块发出启动控制信号，启动冷却模块对电池模块进行降温操作，直到所检测的温度数值位于预先设置的电池模块工作温度数值范围时，实时向冷却模块发出关闭控制信号，关闭运行冷却模块；

加热模块，用于在接收到所述温度检测控制模块发送的启动控制信号后，实时启动对电池模块进行加热操作，并在接收到所述温度检测控制模块发送的关闭控制信号后，实时关闭运行；

冷却模块，用于在接收到所述温度检测控制模块发送的启动控制信号后，实时启动对电池模块进行降温操作，并在接收到所述温度检测控制模块发送的关闭控制信号后，实时关闭运行。

其中，所述温度检测控制模块包括有一个温度传感器和一个单片机U1，其中：

所述温度传感器，固定在电池模块的表面，用于实时采集电池模块表面的温度数值，然后发送给所述单片机；