[发明专利]一种锂离子电池模组热平衡管理系统

摘要

本发明公开了一种锂离子电池模组热平衡管理系统，包括导热结构件、形变导热垫、加热膜、散热片、均衡和温度控制电路板、电池管理系统电路板；导热结构件与锂离子软包单体电芯紧密相连；形变导热垫置于锂离子软包单体电芯队列四周；加热膜布置于长方体电池模组两个较宽的面中的其中一个面；散热片布置于长方体电池模组两个较宽的面中的另一个面，与形变导热垫紧密相连；均衡和温度控制电路板与电池管理系统电路板和每个锂离子软包单体电芯相连；电池管理系统电路板安装在电池模组的端头，分别与安全保护电路、均衡电路、锂离子软包单体电芯、温度传感器、电流传感器相连。本发明可实现电池模组在任何环境温度中使用。

主权项

1.一种锂离子电池模组热平衡管理系统，其特征在于：包括导热结构件、形变导热垫、加热膜、散热片、均衡和温度控制电路板、电池管理系统电路板；所述导热结构件与电池模组的每个锂离子软包单体电芯紧密相连，交错排列；所述形变导热垫布置于锂离子软包单体电芯队列四周，与每个锂离子软包单体电芯和导热结构件贴紧，用于增强电池的热传导；所述加热膜布置于长方体电池模组两个较宽的面中的其中一个面，与形变导热垫紧密相连，使加热时电池受热更加均匀，当电池模组内部温度低于设定最低温度时给电池模组加热；所述散热片布置于长方体电池模组两个较宽的面中的另一个面，与形变导热垫紧密相连，使散热时加速热量的发散，也使电池间的温差更加均匀；所述均衡和温度控制电路板通过内部通信总线与电池管理系统电路板相连，其通过信号采集线与每个锂离子软包单体电芯相连，用于均衡电流通过；所述电池管理系统电路板安装在电池模组的端头，其通过接插件与外部系统进行数据通信，其通过内部通信总线与电池模组的安全保护电路相连，控制安全保护电路动作在极端情况下实施保护，其通过内部通信总线与电池模组的均衡电路相连，控制均衡电路开启和关闭，其通过信号采集线与每个锂离子软包单体电芯正负极相连，读取锂离子软包单体电芯的电压数据，其通过信号采集线与电池模组的温度传感器相连，读取电池模组的温度状态信息，其通过信号采集线与电池模组的电流传感器相连，读取电池模组的充放电电流信息；所述均衡和温度控制电路板包括均衡充电信号控制和驱动电路、加热膜开关信号控制和驱动电路、加热膜工作指示灯控制和驱动电路组成；其在热平衡系统中的主要作用为：加热膜开关信号控制和驱动电路用于控制加热膜开始或停止工作，加热膜工作指示灯控制和驱动电路用于控制加热膜工作指示灯正确指示加热膜工作状态；所述电池管理系统电路板通过其电池状态采集芯片获取每个锂离子软包单体电芯的状态参数信息，经过其单片机运算后通过电池模组内部的通信总线输出均衡、温度这些控制信号至均衡和温度控制电路板；其通过电池模组外部的通信总线输出电池模组的电压、SOC、温度这些状态信息至其他与之通信的控制系统；其在热平衡系统中的主要作用为：获取电池模组内部当前温度信息，与预设参数进行比较，并作出启动加热和停止加热的指令；当系统启动工作时，电池管理系统软件先判断电池模组是否工作，或是否有人工手动停止行为，或是否安全保护，如果电池模组是在工作，且无人工手动停止行为及无安全保护，则进入温度判断环节；首先由电池管理系统检测当前电池模组内部温度T，并判断是否低于预设的最低温度值T_min，如果不低于T_min不需要启动加热系统；如果低于T_min需要加热系统工作，并实时采样电池模组内部温度值；当电池模组内部温度值T大于预设的温度值T_setting时，停止加热系统工作；如此往复重复上述过程，直至电池模组停止工作。