專利名稱：一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー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(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，不僅在便攜式電子設(shè)備上如移動(dòng)電話、數(shù)碼攝像機(jī)和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車以及電動(dòng)工具等大中型電動(dòng)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(jìn)步，使得在動(dòng)カ系統(tǒng)領(lǐng)域，包括電動(dòng)汽車交通方面和儲(chǔ)能基站通信方面都需要鋰離子電池來(lái)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(duì)于電動(dòng)汽車以及其他用電設(shè)備使用的鋰離子動(dòng)カ電池，其在進(jìn)行充放電操作吋，電池會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)熱和焦耳熱，向外散發(fā)熱量。此時(shí)，電池所散發(fā)的熱量會(huì)和電池的其它因素(電池種類、電池運(yùn)行エ況、冷卻方式和電池排列方式等)一起來(lái)共同影響電池溫度的變化。對(duì)于電動(dòng)汽車，包括混合動(dòng)カ和純電動(dòng)汽車，其具有的鋰離子動(dòng)カ電池均是成組使用的，電池溫度的變化必然會(huì)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(shí)，可以加速電池電解液、電極和隔板的老化速率，尤其當(dāng)電池組中溫差較大吋，高溫部分的老化速率會(huì)明顯快于低溫部分，隨著時(shí)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(gè)電池組的使用壽命，使得電池組經(jīng)常沒(méi)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(shí)，如果小于鋰電池的工作溫度范圍，那么容易導(dǎo)致 電動(dòng)汽車不能啟動(dòng)，影響到用戶正常使用電動(dòng)汽車。同時(shí)電池如果長(zhǎng)期在低溫環(huán)境下工作，電池的容量也會(huì)急劇下降并且極化增強(qiáng)，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(shí)用性，壽命和穩(wěn)定性。但是，目前還沒(méi)有一種技術(shù)，其可以有效地對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行熱管理，無(wú)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エ作性能，使得電池具有較長(zhǎng)的使用命以及穩(wěn)定性，同時(shí)保證電池的安全使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供ー種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以有效地對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行熱管理，無(wú)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(zhǎng)的使用命以及穩(wěn)定性，同時(shí)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(shí)踐意義。為此,本發(fā)明提供了ー種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，包括有多個(gè)電池模塊，姆個(gè)電池模塊上具有ー個(gè)熱管理控制裝置，每個(gè)所述熱管理控制裝置包括有至少ー個(gè)溫度檢測(cè)控制模塊、至少ー個(gè)加熱模塊和至少ー個(gè)冷卻模塊，其中溫度檢測(cè)控制模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池模塊的溫度，然后將所檢測(cè)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(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行降溫操作；
加熱模塊，與溫度檢測(cè)控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)控制模塊的控制，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作；
冷卻模塊，與溫度檢測(cè)控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)控制模塊的控制，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作。其中，所述溫度檢測(cè)控制模塊，用于如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向加熱模塊發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)加熱模塊對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向加熱模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行加熱模塊，反之，如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向冷卻模塊發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)冷卻模塊對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向冷卻模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行冷卻模塊；
加熱模塊，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行；
冷卻模塊，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行。其中，所述溫度檢測(cè)控制模塊包括有ー個(gè)溫度傳感器和一個(gè)單片機(jī)U1，其中
所述溫度傳感器，固定在電池模塊的表面，用于實(shí)時(shí)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(jī)；
所述單片機(jī)U1，分別與溫度傳感器、加熱模塊、冷卻模塊相連接，用于將所收到的溫度數(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，向加熱模塊或者冷卻模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行降溫操作。其中，所述單片機(jī)Ul包括有多個(gè)控制信號(hào)輸出端，每個(gè)控制信號(hào)輸出端通過(guò)ー個(gè)三極管Q與一個(gè)所述加熱模塊或者一個(gè)所述冷卻模塊相連接。其中，所述單片機(jī)Ul的每個(gè)控制信號(hào)輸出端通過(guò)ー個(gè)電阻R2與一個(gè)三極管Q的基極相接；
所述三極管Q的集電極依次接電阻R3和ー個(gè)固定供電電壓VCC，所述三極管Q的集電極與所述加熱模塊或者冷卻模塊相接，所述三極管Q的發(fā)射極接地。其中，所述加熱模塊包括有加熱電阻和MOS開(kāi)關(guān)管，每個(gè)加熱電阻設(shè)置在電池模塊表面；
所述MOS開(kāi)關(guān)管的柵極G與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接，所述MOS開(kāi)關(guān)管的源極S與加熱電阻相接，所述MOS開(kāi)關(guān)管的漏極D與外部加熱電源相接。其中，所述加熱模塊或者冷卻模塊包括有分風(fēng)道和閥門開(kāi)關(guān)，所述分風(fēng)道形成于所述電池模塊的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接；所述分風(fēng)道與所述閥門開(kāi)關(guān)一端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)另一端與一個(gè)風(fēng)扇所在空間相連通。其中，所述加熱模塊或者冷卻模塊包括有分流道和閥門開(kāi)關(guān)，所述分流道形成于所述電池模塊的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接；
所述分流道與電池模塊外壁相連通，所述分流道與所述閥門開(kāi)關(guān)一端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)另一端通過(guò)ー個(gè)主流道與ー個(gè)液體箱相連通。其中，每個(gè)電池模塊中包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯，任意相鄰的兩個(gè)電芯之間間隔設(shè)置有一個(gè)間隙流道，所述間隙流道與分流道相連通。其中，每個(gè)電池模塊包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯,每個(gè)電芯的左右側(cè)壁都貼有ー層導(dǎo)熱硅膠，所述導(dǎo)熱硅膠外面還貼有ー層 導(dǎo)熱片，所送導(dǎo)熱片與所述分流道相連通。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以有效地對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行熱管理，無(wú)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(zhǎng)的使用命以及穩(wěn)定性，同時(shí)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(shí)踐意義。


圖I為本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)中每個(gè)電池模塊上具有的熱管理控制裝置的結(jié)構(gòu)方框 圖2為為本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)中每個(gè)電池模塊上具有的熱管理控制裝置中溫度檢測(cè)控制模塊的結(jié)構(gòu)方框 圖3為本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)中每個(gè)電池模塊上具有的熱管理控制裝置中溫度檢測(cè)控制模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖，該圖只顯示了溫度檢測(cè)控制模塊中單片機(jī)所具有的其中一個(gè)控制信號(hào)輸出端的連接結(jié)構(gòu)；
圖4為當(dāng)利用加熱電阻進(jìn)行加熱操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)不意 圖5為當(dāng)利用風(fēng)道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例ニ的結(jié)構(gòu)示意 圖6為當(dāng)利用液冷通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意 圖7為當(dāng)利用液體通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意 圖8為當(dāng)利用液體通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)不意 圖中1為加熱電源，2為正極總線，3為負(fù)極總線，4為加熱電阻，5為分風(fēng)道，6為閥門開(kāi)關(guān)，7為風(fēng)扇，8為主風(fēng)道,81為進(jìn)風(fēng)ロ，82為出風(fēng)ロ，9為分流道，10為液體箱，11為主流道，111為流道進(jìn)ロ，112為流道出口，12為電芯，120為間隙流道，13為導(dǎo)熱片，100為溫度檢測(cè)控制模塊，200為加熱模塊，300為冷卻模塊。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，可以對(duì)電動(dòng)汽車以及用電設(shè)備中的多個(gè)電池模塊進(jìn)行熱管理，可以同時(shí)保證多個(gè)電池模塊始終工作在正常工作溫度中，由多個(gè)電池模塊一起組成整個(gè)電動(dòng)汽車的電池組，該系統(tǒng)包括有多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊上具有ー個(gè)熱管理控制裝置，每個(gè)所述熱管理控制裝置包括有至少ー個(gè)溫度檢測(cè)控制模塊100、至少ー個(gè)加熱模塊200和至少ー個(gè)冷卻模塊300，其中
溫度檢測(cè)控制模塊100，安裝于電池模塊上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池模塊的溫度，然后將所檢測(cè)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(duì)應(yīng)地 啟動(dòng)加熱模塊200進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊300進(jìn)行降溫操作(例如可以通過(guò)熱管理模型計(jì)算，或者預(yù)設(shè)存儲(chǔ)比較結(jié)果與加熱操作和降溫操作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系)；具體為如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向加熱模塊200發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)加熱模塊200對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向加熱模塊200發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行加熱模塊200 (即直到所檢測(cè)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)值范圍為止)，反之，如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向冷卻模塊300發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)冷卻模塊300對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向冷卻模塊300發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行冷卻模塊300(同樣直到所檢測(cè)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)值范圍為止);
加熱模塊200，安裝于電池模塊上，與溫度檢測(cè)控制模塊100相連接，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊100發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊100發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行；
冷卻模塊300，安裝于電池模塊上，與溫度檢測(cè)控制模塊100相連接，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊100發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊100發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行。在本發(fā)明中，需要說(shuō)明的是，每個(gè)電池模塊包括有多個(gè)相互串聯(lián)和/或并聯(lián)的電池電芯或者電池。參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明中，所述溫度檢測(cè)控制模塊100包括有ー個(gè)溫度傳感器和ー個(gè)單片機(jī)U1，其中
所述溫度傳感器，固定在電池模塊的表面，用于實(shí)時(shí)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(jī)；具體實(shí)現(xiàn)上，所述溫度傳感器可以通過(guò)生產(chǎn)廠家的熱分析實(shí)驗(yàn)，得出最優(yōu)的幾個(gè)溫度采集點(diǎn)，然后把至少ー個(gè)溫度傳感器固定在電池模塊的特定電芯表面(如位于中間部位的電芯表面);
所述單片機(jī)Ul，分別與溫度傳感器、加熱模塊200、冷卻模塊300相連接，用于將所收到的溫度數(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，向加熱模塊200或者冷卻模塊300輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊200進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊300進(jìn)行降溫操作(具體控制過(guò)程如前面溫度檢測(cè)控制模塊100中所述)。在本發(fā)明中，一井參見(jiàn)圖3，具體實(shí)現(xiàn)上，所述單片機(jī)Ul可以包括有多個(gè)控制信號(hào)輸出端，姆個(gè)控制信號(hào)輸出端通過(guò)ー個(gè)NPN型三極管相連接與ー個(gè)加熱模塊200或者ー個(gè)冷卻模塊300相連接，通過(guò)該三極管可以將所述單片機(jī)Ul的每個(gè)控制信號(hào)輸出端所輸出的控制信號(hào)進(jìn)行放大處理，然后向外輸出給ー個(gè)加熱模塊200或者ー個(gè)冷卻模塊300。需要說(shuō)明的是，對(duì)于所述單片機(jī)U1，其不局限干與一個(gè)三極管相連接，其還可以與其他具有信號(hào)放大功能的部件相連接。此外，所述單片機(jī)Ul還可以與ー個(gè)通信接ロ相連接，可以通過(guò)該通信接ロ與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而可以及時(shí)為由外部計(jì)算機(jī)組成的電池管理系統(tǒng)(BMS)提供電池模塊的溫度狀況和熱管理處理情況，并且可以實(shí)現(xiàn)BMS對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)和控制。在本發(fā)明中，所述通信接ロ可以為USB端ロ模塊或者串行端ロ模塊。在本發(fā)明中，所述單片機(jī)Ul具體可以是一次運(yùn)算所能處理數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為8比特 (bit)的單片機(jī)，所述單片機(jī)Ul可以為=ATMEL公司的8bit單片機(jī)AT902313，當(dāng)然，在本發(fā)明中，所述單片機(jī)Ul包括并不局限于這款單片機(jī)；所述溫度傳感器可以是寬溫度范圍貼片式溫度傳感器。具體實(shí)現(xiàn)上，參見(jiàn)圖3，所述單片機(jī)Ul的一個(gè)引腳(如引腳13)分別與溫度傳感器、電阻Rl和電容Cl的一端相接，所述電容Cl和溫度傳感器的另一端接地，所述電阻Rl的另一端與ー個(gè)固定供電電壓VCC (例如為5V電源)相接；
所述單片機(jī)的每個(gè)控制信號(hào)輸出端(如引腳11)通過(guò)ー個(gè)電阻R2與ー個(gè)NPN型三極管Q的基極相接；所述NPN型三極管Q的集電極依次接電阻R3和ー個(gè)固定供電電壓VCC (例如為5V電源)，所述NPN型三極管Q的集電極作為延伸的控制信號(hào)輸出端ロ與ー個(gè)加熱模塊200或者ー個(gè)冷卻模塊300相接；所述NPN型三極管Q的發(fā)射極接地。下面結(jié)合多個(gè)實(shí)施例來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例一
圖4為當(dāng)利用加熱電阻進(jìn)行加熱操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)本發(fā)明采用固態(tài)加熱方式進(jìn)行熱管理。一井參見(jiàn)圖4，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，當(dāng)利用加熱電阻進(jìn)行加熱操作吋，每個(gè)電池模塊上具有的所述加熱模塊200可以包括有加熱電阻4和N溝道MOS開(kāi)關(guān)管NM0S,姆個(gè)加熱電阻4設(shè)置在一個(gè)電池模塊表面；
所述N溝道MOS開(kāi)關(guān)管的柵極G與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端(如圖2、圖3所示)相連接，所述N溝道MOS開(kāi)關(guān)管的源極S與加熱電阻4相接，所述N溝道MOS開(kāi)關(guān)管的漏極D與外部加熱電源I相接。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，所述MOS開(kāi)關(guān)管不局限于N溝道MOS開(kāi)關(guān)管，根據(jù)用戶需要，還可以是其他類型的開(kāi)關(guān)管。在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述加熱電阻4優(yōu)選為緊貼于模塊電池的表面的貼片式硅膠加熱片；所述外部加熱電源I例如可以為外部汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電源，當(dāng)然，還可以為其他類型的加熱電源。參見(jiàn)圖3、圖4，需要說(shuō)明的是，對(duì)于本發(fā)明的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)所需要管理的多個(gè)電池模塊，其中每個(gè)電池模塊上安裝的加熱電阻4都并聯(lián)在外部加熱電源I的正極總線2和負(fù)極總線3上。因此，當(dāng)單片機(jī)Ul對(duì)N溝道的MOS開(kāi)關(guān)管NMOS進(jìn)行控制吋，即單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)給N溝道的MOS開(kāi)關(guān)管NMOS的柵極G吋，如果NMOS的柵極G接收到單片機(jī)Ul給的控制信號(hào)為高電位(即表現(xiàn)為ー種開(kāi)啟控制信號(hào))，那么NMOS的源極S和漏極D導(dǎo)通，從而加熱電阻4導(dǎo)電工作，由于加熱電阻4位于電池模塊表面，因此，加熱電阻4可以對(duì)電池模塊進(jìn)行正常加熱操作；如果NMOS的柵極G接收到單片機(jī)Ul給的控制信號(hào)為低電位(即表現(xiàn)為ー種關(guān)閉控制信號(hào))，那么NMOS的源極S和漏極D斷開(kāi)，加熱電阻4不通電，從而不對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作。因此，對(duì)于圖4所示本發(fā)明提供的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)N溝道的MOS開(kāi)關(guān)管NMOS進(jìn)行控制，從而可以通過(guò)多個(gè)N溝道的MOS開(kāi)關(guān)管NMOS分別對(duì)每一個(gè)電池模塊上的加熱電阻4 (即為ー種加熱模塊200)進(jìn)行關(guān)斷和開(kāi)啟控制，對(duì)應(yīng)關(guān)閉和開(kāi)啟加熱操作。需要說(shuō)明的是，基于上述技術(shù)方案可知，對(duì)于圖4所示本發(fā)明提供的電池模塊的 分布式熱管理系統(tǒng)，其中每個(gè)電池模塊的熱管理控制(具體為加熱管理控制)都為并聯(lián)，每個(gè)電池模塊分別具有獨(dú)立的溫度檢測(cè)控制模塊100、加熱模塊200 (包括有加熱電阻4以及N溝道MOS開(kāi)關(guān)管NM0S)，從而可以進(jìn)行獨(dú)立的加熱管理控制，因此，任意兩個(gè)電池模塊的加熱管理互不干擾，關(guān)斷和開(kāi)啟加熱電阻4都可以在各自的溫度檢測(cè)控制模塊控制下獨(dú)立進(jìn)行。實(shí)施例ニ
圖5為當(dāng)利用風(fēng)道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例ニ的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)本發(fā)明采用氣態(tài)加熱或者冷卻方式進(jìn)行熱管理。參見(jiàn)圖5，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，當(dāng)利用風(fēng)道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，每個(gè)電池模塊400上具有的所述加熱模塊200或者所述冷卻模塊300可以包括有分風(fēng)道5和閥門開(kāi)關(guān)6，所述分風(fēng)道5形成于所述電池模塊400的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端(如圖2、圖3所示)相連接；所述分風(fēng)道5與電池模塊400頂部外壁相連通，所述分風(fēng)道5與所述閥門開(kāi)關(guān)6 —端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)6另一端與一個(gè)風(fēng)扇7所在空間相連通，即閥門開(kāi)關(guān)6設(shè)置于所述分風(fēng)道5與風(fēng)扇7之間，將所述分風(fēng)道5與風(fēng)扇7間隔開(kāi)，從而在閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，所述風(fēng)扇7工作時(shí)所形成的氣流可以吹入到電池模塊400頂部外壁，當(dāng)風(fēng)扇7為自然風(fēng)風(fēng)扇或者冷風(fēng)風(fēng)扇時(shí)，可以對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫冷卻操作，此時(shí)起到冷卻模塊300的作用，而當(dāng)該風(fēng)扇7為電暖風(fēng)風(fēng)扇時(shí)，可以對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，此時(shí)起到加熱模塊200的作用。具體實(shí)現(xiàn)上，參見(jiàn)圖5，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，每個(gè)電池模塊400上的閥門開(kāi)關(guān)6可以通過(guò)同一個(gè)主風(fēng)道8與所述風(fēng)扇7所在空間相連通。當(dāng)然，根據(jù)用戶的需要，每個(gè)電池模塊400上的閥門開(kāi)關(guān)6可以不和同一個(gè)風(fēng)扇7相連通，可以分別具有各自獨(dú)立的風(fēng)扇來(lái)進(jìn)行加熱或者冷卻操作，只是不利于降低生產(chǎn)成本。一并參見(jiàn)圖3、圖5，需要說(shuō)明的是，具體實(shí)現(xiàn)上，為了實(shí)現(xiàn)加熱或者冷卻電池模塊，具體工作原理為所述風(fēng)扇7可以從主風(fēng)道8的進(jìn)風(fēng)ロ 81處進(jìn)風(fēng)，然后相應(yīng)的熱氣流或者暖氣流(分別由電暖風(fēng)風(fēng)扇或者冷風(fēng)風(fēng)扇行程)通過(guò)分風(fēng)道5流經(jīng)每個(gè)電池模塊400表面，從而對(duì)電池模塊400進(jìn)行加熱或冷卻操作，最終從出風(fēng)ロ 82處吹出氣流。由于每個(gè)分風(fēng)道5的入口處都設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，該閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端相連接，因此，可以通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制吋，即單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)給閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制。因此，如果ー個(gè)電池模塊400的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度不在預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍內(nèi)而需要加熱或者冷卻操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以控制開(kāi)啟風(fēng)扇7，讓風(fēng)扇7形成的氣流進(jìn)入到主風(fēng)道，同時(shí)向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓氣流進(jìn)ー步流入到該電池模塊400的分風(fēng)道5，從而流到電池模塊400頂部，從而對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱或者冷卻操作；如果ー個(gè)電池模塊溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度恢復(fù)到在預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍內(nèi)，那么，單片機(jī)Ul向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出低電位的關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉閥門開(kāi)關(guān)6，這時(shí)分風(fēng)道5沒(méi)有氣流通過(guò)，不再對(duì)電池模塊進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)操作。在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述風(fēng)扇7的功率為可調(diào)，根據(jù)溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得不在預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍內(nèi)的電池模塊數(shù) 量多少來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇功率，具體為不在工作溫度數(shù)值范圍的電池模塊越多，則風(fēng)扇7的功率越大。需要說(shuō)明的是，基于上述技術(shù)方案可知，對(duì)于圖5所示本發(fā)明提供的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其中每個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)都為并聯(lián)，有獨(dú)立的溫度檢測(cè)控制模塊100、加熱模塊200或冷卻模塊300，從而可以進(jìn)行獨(dú)立的熱管理控制，因此，任意兩個(gè)電池模塊的熱管理(加熱或者冷卻控制)互不干擾，關(guān)斷和開(kāi)啟閥門開(kāi)關(guān)6都可以在各自的溫度檢測(cè)控制模塊100 (具體為單片機(jī)Ul)控制下獨(dú)立進(jìn)行。實(shí)施例三
圖6為當(dāng)利用液體通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)本發(fā)明采用液態(tài)方式進(jìn)行加熱或者冷卻降溫?zé)峁芾?。參?jiàn)圖6，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，當(dāng)利用液體通道進(jìn)行冷卻操作時(shí)，姆個(gè)電池模塊400上具有的所述加熱模塊200或者冷卻模塊300可以包括有分流道9和閥門開(kāi)關(guān)6，所述分流道9形成于所述電池模塊400的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端(如圖2、圖3所示)相連接；所述分流道9與電池模塊400外壁相連通，所述分流道9與所述閥門開(kāi)關(guān)6 —端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)6另一端通過(guò)ー個(gè)主流道11與存放有熱液體或冷卻液的液體箱10相連通，即閥門開(kāi)關(guān)6設(shè)置于所述分流道9與主流道11之間，將所述分流道9與液體箱10間隔開(kāi)，從而在閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，從液體箱10流出的熱液體或冷卻液體可以沿著主流道11并通過(guò)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)入到分流道9中，從而對(duì)電池模塊400外壁進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的電池模塊400與主流道11和分流道9的管道壁絕緣。在本發(fā)明中，所述熱液體例如為熱水，例如還可以為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他設(shè)備所形成的熱水，當(dāng)然還可以為其他類型具有較高溫度的液體。此外，所述冷卻液體可以為各種類型的具有降溫冷卻作用的液體。一并參見(jiàn)圖3、圖6，需要說(shuō)明的是，具體實(shí)現(xiàn)上，為了實(shí)現(xiàn)加熱或者冷卻電池模塊，具體工作原理為從液體箱10流出的熱液體或冷卻液體，沿著主流道11的流道進(jìn)ロ111處流入，流經(jīng)各個(gè)電池模塊外部，然后從流道出口 112處流出。每個(gè)電池模塊與主流道11之間設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，相互獨(dú)立，在閥門開(kāi)關(guān)6關(guān)閉時(shí)，熱液體或冷卻液體與所有電池模塊相隔離，每個(gè)電池模塊冷卻用的分流道并聯(lián)；當(dāng)閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，熱液體或冷卻液體可以進(jìn)入到每個(gè)電池模塊的分流道9中，對(duì)應(yīng)地對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱或者冷卻操作。由于每個(gè)分流道9的入口處都設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，該閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端相連接，因此，可以通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制吋，即單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)給閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制。因此，如果一個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度大于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要冷卻操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓冷卻液體流入到該電池模塊的分流道9中，從而對(duì)該電池模塊進(jìn)行冷卻操作。如果ー個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度小于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要加熱操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓熱液體流入到該電池模塊的分流道9中，從而對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱操作。如果ー個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度恢復(fù)到在預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍內(nèi)，那么，單片機(jī)Ul向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出低電位的關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉閥門開(kāi)關(guān)6，這時(shí)分流道9沒(méi)有液體流入，從而不再對(duì)電池模塊進(jìn)行冷卻降溫或者加熱操作。
需要說(shuō)明的是，基于上述技術(shù)方案可知，對(duì)于圖6所示本發(fā)明提供的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其中每個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)都為并聯(lián)，有獨(dú)立的溫度檢測(cè)控制模塊100、冷卻模塊300，從而可以進(jìn)行獨(dú)立的熱管理控制，因此，任意兩個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)互不干擾，關(guān)斷和開(kāi)啟閥門開(kāi)關(guān)6都可以在各自的溫度檢測(cè)控制模塊100 (具體為單片機(jī)Ul)控制下獨(dú)立進(jìn)行。實(shí)施例四
圖7為當(dāng)利用液體通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式 熱管理系統(tǒng)實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)本發(fā)明采用液態(tài)方式進(jìn)行加熱或者冷卻降溫?zé)峁芾?。參?jiàn)圖7，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，當(dāng)利用液體通道進(jìn)行冷卻操作時(shí)，姆個(gè)電池模塊400上具有的所述加熱模塊200或者冷卻模塊300可以包括有分流道9和閥門開(kāi)關(guān)6，所述分流道9形成于所述電池模塊400的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端(如圖2、圖3所示)相連接；所述分流道9與電池模塊400外壁相連通，所述分流道9與所述閥門開(kāi)關(guān)6 —端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)6另一端通過(guò)ー個(gè)主流道11與存放有熱液體或冷卻液的液體箱10相連通，即閥門開(kāi)關(guān)6設(shè)置于所述分流道9與主流道11之間，將所述分流道9與液體箱10間隔開(kāi)，從而在閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，從液體箱10流出的熱液體或冷卻液體可以沿著主流道11并通過(guò)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)入到分流道9中，從而對(duì)電池模塊400外壁進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的電池模塊400與主流道11和分流道9的管道壁絕緣。在本實(shí)施例中，同樣所述熱液體例如可以為熱水，此外還可以為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他設(shè)備所形成的熱水，當(dāng)然還可以為其他類型具有較高溫度的液體。此外，所述冷卻液體可以為各種類型的具有降溫冷卻作用的液體。與圖6相比較，參見(jiàn)圖7所示，每個(gè)電池模塊400中包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯12，任意相鄰的兩個(gè)電芯12之間間隔設(shè)置有一個(gè)間隙流道120，所述間隙流道120與分流道9相連通，因此，冷卻液體流入到分流道9中后，還可以進(jìn)ー步流向間隙流道120，進(jìn)ー步全面地對(duì)每個(gè)電池模塊400里面的各個(gè)電芯12進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述電芯12表面還貼有導(dǎo)熱膠片，以實(shí)現(xiàn)和間隙流道120壁緊密接觸。一并參見(jiàn)圖3、圖7，需要說(shuō)明的是，具體實(shí)現(xiàn)上，為了實(shí)現(xiàn)加熱或者冷卻電池模塊，具體工作原理為從液體箱10流出的熱液體或者冷卻液體，沿著主流道11的流道進(jìn)ロ111處流入，流經(jīng)各個(gè)電池模塊外部，然后從流道出口 112處流出。每個(gè)電池模塊與主流道11之間設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，相互獨(dú)立，在閥門開(kāi)關(guān)6關(guān)閉時(shí)，熱液體或冷卻液體與所有電池模塊相隔離，每個(gè)電池模塊冷卻用的分流道并聯(lián)；當(dāng)閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，熱液體或冷卻液體可以進(jìn)入到每個(gè)電池模塊的分流道9中，并通過(guò)間隙流道120，對(duì)應(yīng)地對(duì)該電池模塊以及電池模塊中的電芯12進(jìn)行加熱或者冷卻操作。 由于每個(gè)分流道9的入口處都設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，該閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端相連接，因此，可以通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制吋，即單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)給閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制。因此，如果一個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度大于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要冷卻操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓冷卻液體流入到該電池模塊的分流道9以及間隙流道120中，從而對(duì)該電池模塊以及其中的電芯進(jìn)行冷卻操作。如果ー個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度小于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要加熱操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓熱液體流入到該電池模塊的分流道9中，從而對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱操作。如果ー個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度恢復(fù)到在預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍內(nèi)，那么，單片機(jī)Ul向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出低電位的關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉閥門開(kāi)關(guān)6，這時(shí)分流道9沒(méi)有液體流入，從而不再對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。需要說(shuō)明的是，基于上述技術(shù)方案可知，對(duì)于圖7所示本發(fā)明提供的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其中每個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)都為并聯(lián)，有獨(dú)立的溫度檢測(cè)控制模塊100、冷卻模塊300，從而可以進(jìn)行獨(dú)立的熱管理控制，因此，任意兩個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)互不干擾，關(guān)斷和開(kāi)啟閥門開(kāi)關(guān)6都可以在各自的溫度檢測(cè)控制模塊100 (具體為單片機(jī)Ul)控制下獨(dú)立進(jìn)行。實(shí)施例五
圖8為當(dāng)利用液體通道進(jìn)行加熱或冷卻操作時(shí)，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)本發(fā)明采用液態(tài)方式進(jìn)行加熱或者冷卻降溫?zé)峁芾?。參?jiàn)圖8，對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，當(dāng)利用液體通道進(jìn)行冷卻操作時(shí)，姆個(gè)電池模塊400上具有的所述加熱模塊200或者冷卻模塊300可以包括有分流道9和閥門開(kāi)關(guān)6，所述分流道9形成于所述電池模塊400的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端(如圖2、圖3所示)相連接；所述分流道9與電池模塊400外壁相連通，所述分流道9與所述閥門開(kāi)關(guān)6 —端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)6另一端通過(guò)ー個(gè)主流道11與存放有熱液體或冷卻液的液體箱10相連通，即閥門開(kāi)關(guān)6設(shè)置于所述分流道9與主流道11之間，將所述分流道9與液體箱10間隔開(kāi)，從而在閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，從液體箱10流出的熱液體或冷卻液體可以沿著主流道11并通過(guò)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)入到分流道9中，從而對(duì)電池模塊400外壁進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的電池模塊400與主流道11和分流道9的管道壁絕緣。在本實(shí)施例中，同樣所述熱液體例如可以為熱水，此外還可以為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他設(shè)備所形成的熱水，當(dāng)然還可以為其他類型具有較高溫度的液體。此外，所述冷卻液體可以為各種類型的具有降溫冷卻作用的液體。與圖6相比較，參見(jiàn)圖8所示，每個(gè)電池模塊400包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯12,姆個(gè)電芯12的左右側(cè)壁都貼有ー層導(dǎo)熱娃膠,所述導(dǎo)熱娃膠外面還貼有ー層金屬材質(zhì)的導(dǎo)熱片13，所述導(dǎo)熱片13的長(zhǎng)度比電芯12長(zhǎng)，所述導(dǎo)熱片13的首尾兩端并折彎包裹電池模塊400，電池模塊400密封，所述導(dǎo)熱片13與所述分流道9相連通(具體為所述導(dǎo)熱片13的首尾兩端外露于分流道9中)，從而導(dǎo)熱片13可以露出來(lái)與冷卻液體接觸，因此，通過(guò)導(dǎo)熱片13的設(shè)置，本發(fā)明可以進(jìn)一歩把分流道9中流過(guò)的熱液體或者冷卻液體溫 度傳到電池模塊400中的每個(gè)電芯12上，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)電池模塊400里面的各個(gè)電芯12進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作的目的。一井參見(jiàn)圖3、圖8，需要說(shuō)明的是，具體實(shí)現(xiàn)上，為了實(shí)現(xiàn)加熱或者冷卻電池模塊400，具體工作原理為從液體箱10流出的熱液體或者冷卻液體，沿著主流道11的流道進(jìn)ロ111處流入，流經(jīng)各個(gè)電池模塊400外部，然后從流道出ロ 112處流出。每個(gè)電池模塊400與主流道11之間設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，相互獨(dú)立，在閥門開(kāi)關(guān)6關(guān)閉時(shí)，熱液體或者冷卻液體與所有電池模塊400相隔離，每個(gè)電池模塊400冷卻用的分流道并聯(lián)；當(dāng)閥門開(kāi)關(guān)6打開(kāi)時(shí)，熱液體或者冷卻液體可以進(jìn)入到每個(gè)電池模塊400的分流道9中，并且通過(guò)導(dǎo)熱片13將熱液體或者冷卻液體的溫度傳遞到電池模塊400中的電芯12中，實(shí)現(xiàn)對(duì)該電池模塊400以及電池模塊中的電芯12進(jìn)行全面的加熱或者冷卻操作。由于每個(gè)分流道9的入口處都設(shè)置有閥門開(kāi)關(guān)6，該閥門開(kāi)關(guān)6與單片機(jī)Ul的一個(gè)控制信號(hào)輸出端相連接，因此，可以通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制吋，即單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)給閥門開(kāi)關(guān)6進(jìn)行控制。因此，如果一個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度大于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要冷卻操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓冷卻液體流入到該電池模塊的分流道9中，通過(guò)導(dǎo)熱片13將冷卻液體的溫度傳遞到電池模塊中的電芯12中，從而對(duì)該電池模塊以及其中的電芯進(jìn)行冷卻操作。如果ー個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度小于預(yù)先設(shè)置的電池模塊工作溫度數(shù)值范圍而需要加熱操作時(shí)，那么單片機(jī)Ul可以向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出高電位的開(kāi)啟控制信號(hào)，打開(kāi)閥門開(kāi)關(guān)6，讓熱液體流入到該電池模塊的分流道9中，從而對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱操作。如果一個(gè)電池模塊的溫度檢測(cè)控制模塊100檢測(cè)獲得的溫度恢復(fù)到在預(yù)先設(shè)置的電池模塊エ作溫度數(shù)值范圍內(nèi)，那么，單片機(jī)Ul向閥門開(kāi)關(guān)6發(fā)出低電位的關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉閥門開(kāi)關(guān)6，這時(shí)分流道9沒(méi)有液體流入，從而不再對(duì)該電池模塊進(jìn)行加熱或者冷卻降溫操作。需要說(shuō)明的是，基于上述技術(shù)方案可知，對(duì)于圖8所示本發(fā)明提供的電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其中每個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)都為并聯(lián)，有獨(dú)立的溫度檢測(cè)控制模塊100、冷卻模塊300，從而可以進(jìn)行獨(dú)立的熱管理控制，因此，任意兩個(gè)電池模塊的熱管理控制(加熱或者冷卻控制)互不干擾，關(guān)斷和開(kāi)啟閥門開(kāi)關(guān)6都可以在各自的溫度檢測(cè)控制模塊100 (具體為單片機(jī)Ul)控制下獨(dú)立進(jìn)行。
對(duì)于本發(fā)明，具體實(shí)現(xiàn)上，結(jié)合上述實(shí)施例一至實(shí)施例五，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電池模塊的加熱和冷卻這兩種熱管理形式，可以通過(guò)固態(tài)加熱、氣態(tài)加熱或冷卻、液態(tài)冷卻這三種實(shí)現(xiàn)方式來(lái)自由組合，搭配最優(yōu)方式，實(shí)現(xiàn)符合使用環(huán)境和成本要求的最合理的熱管理。本發(fā)明通過(guò)單片機(jī)控制，對(duì)每個(gè)電池模塊進(jìn)行単獨(dú)的溫度控制，相互之間溫度不影響，大大提高熱管理的效率和安全性，不僅減少電動(dòng)汽車電池受溫度的影響，也提高電池的使用壽命和穩(wěn)定性。在低溫條件下，電動(dòng)汽車能短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，在高溫條件下，電動(dòng)汽車不受環(huán)境溫度影響，正常行駛。對(duì)于本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其米用分布式的熱管理設(shè)計(jì)，可以結(jié)合電池模塊的散熱強(qiáng)度、熱均衡性、安全性、熱管理效率、加熱速度等多方面因素，形成高效率、高安全性的分布式熱管理設(shè)計(jì)。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以有效地對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行熱管理，無(wú)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(zhǎng)的使用命 以及穩(wěn)定性，同時(shí)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(shí)踐意義。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括有多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊上具有ー個(gè)熱管理控制裝置，每個(gè)所述熱管理控制裝置包括有至少ー個(gè)溫度檢測(cè)控制模塊、至少ー個(gè)加熱模塊和至少ー個(gè)冷卻模塊，其中 溫度檢測(cè)控制模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池模塊的溫度，然后將所檢測(cè)的溫度數(shù)值與預(yù)先設(shè)置的鋰離子電池模塊工作溫度數(shù)值范圍相比較，對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行降溫操作； 加熱模塊，與溫度檢測(cè)控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)控制模塊的控制，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作； 冷卻模塊，與溫度檢測(cè)控制模塊相連接，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)控制模塊的控制，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作。
2.如權(quán)利要求I所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測(cè)控制模塊，用于如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向加熱模塊發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)加熱模塊對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向加熱模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行加熱模塊，反之，如果所檢測(cè)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(shí)時(shí)向冷卻模塊發(fā)出啟動(dòng)控制信號(hào)，啟動(dòng)冷卻模塊對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，直到所檢測(cè)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(shí)，實(shí)時(shí)向冷卻模塊發(fā)出關(guān)閉控制信號(hào)，關(guān)閉運(yùn)行冷卻模塊； 加熱模塊，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行加熱操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行； 冷卻模塊，用于在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的啟動(dòng)控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)啟動(dòng)對(duì)電池模塊進(jìn)行降溫操作，并在接收到所述溫度檢測(cè)控制模塊發(fā)送的關(guān)閉控制信號(hào)后，實(shí)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求I或2所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測(cè)控制模塊包括有ー個(gè)溫度傳感器和一個(gè)單片機(jī)U1，其中 所述溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)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(jī)； 所述單片機(jī)U1，分別與溫度傳感器、加熱模塊、冷卻模塊相連接，用于將所收到的溫度數(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，向加熱模塊或者冷卻模塊輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行降溫操作。
4.如權(quán)利要求3所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)Ul包括有多個(gè)控制信號(hào)輸出端，每個(gè)控制信號(hào)輸出端通過(guò)ー個(gè)三極管Q與一個(gè)所述加熱模塊或者一個(gè)所述冷卻模塊相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)Ul的每個(gè)控制信號(hào)輸出端通過(guò)ー個(gè)電阻R2與一個(gè)三極管Q的基極相接； 所述三極管Q的集電極依次接電阻R3和ー個(gè)固定供電電壓VCC，所述三極管Q的集電極與所述加熱模塊或者冷卻模塊相接，所述三極管Q的發(fā)射極接地。
6.如權(quán)利要求4所述的分布式熱管理系統(tǒng),其特征在于，所述加熱模塊包括有加熱電阻(4 )和開(kāi)關(guān)管MOS，每個(gè)加熱電阻(4 )設(shè)置在電池模塊表面； 所述MOS開(kāi)關(guān)管的柵極G與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接，所述MOS開(kāi)關(guān)管的源極S與加熱電阻(4)相接，所述MOS開(kāi)關(guān)管的漏極D與外部加熱電源(I)相接。
7.如權(quán)利要求4所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在干，所述加熱模塊或者冷卻模塊包括有分風(fēng)道(5)和閥門開(kāi)關(guān)(6)，所述分風(fēng)道(5)形成于所述電池模塊的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)(6)與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接； 所述分風(fēng)道(5)與所述閥門開(kāi)關(guān)(6)—端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)(6)另一端與一個(gè)風(fēng)扇(7)所在空間相連通。
8.如權(quán)利要求4所述的分布式熱管理系統(tǒng)，其特征在干，所述加熱模塊或者冷卻模塊包括有分流道(9)和閥門開(kāi)關(guān)(6)，所述分流道(9)形成于所述電池模塊的外壁，所述閥門開(kāi)關(guān)(6)與單片機(jī)Ul的控制信號(hào)輸出端相連接； 所述分流道(9 )與電池模塊外壁相連通，所述分流道(9 )與所述閥門開(kāi)關(guān)(6 )—端相連通，所述閥門開(kāi)關(guān)(6)另一端通過(guò)ー個(gè)主流道(11)與ー個(gè)液體箱(10)相連通。
9.如權(quán)利要求8所述的分布式熱管理系統(tǒng),其特征在于，姆個(gè)電池模塊中包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯(12)，任意相鄰的兩個(gè)電芯(12)之間間隔設(shè)置有一個(gè)間隙流道(120)，所述間隙流道(120)與分流道(9)相連通。
10.如權(quán)利要求8所述的分布式熱管理系統(tǒng),其特征在于,姆個(gè)電池模塊包括有橫向放置且相互平行的多個(gè)電芯(12)，每個(gè)電芯(12)的左右側(cè)壁都貼有ー層導(dǎo)熱片(13)，所送導(dǎo)熱片(13)與所述分流道(9)相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，包括有多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊上具有一個(gè)熱管理控制裝置，每個(gè)所述熱管理控制裝置包括有至少一個(gè)溫度檢測(cè)控制模塊、至少一個(gè)加熱模塊和至少一個(gè)冷卻模塊，其中溫度檢測(cè)控制模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池模塊的溫度，然后將所檢測(cè)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(duì)應(yīng)地啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱操作或者啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行降溫操作。本發(fā)明公開(kāi)的一種電池模塊的分布式熱管理系統(tǒng)，其可以有效地對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行熱管理，無(wú)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和具有較長(zhǎng)的使用命以及穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102709616SQ20121017555
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者嚴(yán)玲玲, 劉彩秋, 張萬(wàn)良, 湯曦東 申請(qǐng)人:杭州萬(wàn)好萬(wàn)家新能源科技有限公司