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动力电池的热管理系统及热管理方法专利随着电动汽车的普及，动力电池作为电动汽车的能源储存装置，其热管理系统及热管理方法显得尤为重要。
为了保障动力电池的安全性、稳定性和寿命，研究人员不断探索和创新动力电池的热管理系统及热管理方法。
本专利旨在通过优化热管理系统和方法，有效控制动力电池的温度，保证其在各种工况下都能正常运行，并延长动力电池的使用寿命。
一、动力电池的热管理系统本专利的核心在于设计一种热管理系统，该系统包括温度传感器、冷却装置、加热装置、控制模块等组件。
其中，温度传感器用于实时监测动力电池的温度变化，当温度超出设定范围时，控制模块将启动冷却装置或加热装置进行热管理。
冷却装置采用先进的液冷技术，能够迅速将动力电池的温度降低至安全范围；而加热装置则能够在寒冷环境下保持动力电池的适宜温度。
二、热管理方法除了热管理系统的设计，本专利还提出了一种热管理方法，该方法针对不同的工况进行温度控制。
具体而言，当电动汽车处于高温环境下行驶时，控制模块会及时启动冷却装置，通过散热片、冷却剂等方式将动力电池快速降温；而在寒冷环境下行驶时，加热装置则会根据温度传感器的反馈进行自动调节，保持动力电池的适宜温度。
通过这种巧妙的热管理方法，可以有效避免动力电池在特殊环境下受损。
三、本专利的创新之处本专利的热管理系统及热管理方法相较于现有技术具有以下几点创新之处：1. 多元化的热管理方式：本系统结合了冷却装置和加热装置两种方式，能够根据不同的工况灵活调控，并且能够实现快速响应，确保动力电池的安全性。
2. 智能化的控制模块：控制模块采用先进的智能化技术，能够根据温度传感器实时反馈进行智能调节，避免了传统热管理系统操作繁琐、反应迟缓的缺点。
3. 安全性和稳定性：通过本系统和方法的应用，能够有效控制动力电池的温度，避免了因高温或低温而导致的安全隐患，保证了动力电池的稳定运行。
四、结语本专利的热管理系统及热管理方法，为电动汽车行业的发展带来了重大的创新。
BMS电池管理系统说明书讲解BMS电池管理系统说明书BMS Battery Mnagement System Specification概述深圳市沃特玛电池有限公司动⼒电池组OPT电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）主要由功能模块（主机模块、采集模块、显⽰屏模块）和附件（线束、霍尔、直流继电器、主控箱等）组成，外加绝缘检测模块做监测装置，完成对动⼒电池的管理和应⽤。
OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件，其主要任务是：监测动⼒蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态，车体绝缘性能，与整车进⾏数据通讯，预测蓄电池的荷电状态（State Of Charge，简称SOC），与充电机通讯并对充电状态进⾏控制，热管理，存储电池单体电压等运⾏数据、故障报警和继电器控制记录，对电池出现的故障进⾏诊断和报警，最终达到防⽌电池过充和过放，延长其使⽤寿命等功能。
OPT电池管理系统⼀般是由⼀个主机模块，⼀个显⽰屏模块，⼀个绝缘检测模块和多个采集模块组成，各个组成模块之间通过CAN通讯进⾏信息交换和控制管理，每个采集模块能采集12串电池，可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数，采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显⽰屏模块显⽰，显⽰屏模块能显⽰BMS状态信息和进⾏参数配置，主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态，并且能在充电时与充电机通讯，控制充电电压和电流进⾏充电管理。
OPT BMS系统运⾏拓扑图如下：图1 OPT BMS拓扑图1.系统结构⽰图OPT电池管理系统⼀般分⼀体箱和分体箱，根据客户需求和电池型号配置⽽设计。
⼀体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同⼀个箱体，统⼀的对外接⼝，⽐较典型的⼀体箱结构⽰意图如下：图2 BMS⼀体箱⽰意图分体箱是由主控箱和电池箱组成，主控箱⼀般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等，主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等，以下为典型的⼀个主控箱⽰意图：图3 BMS主控箱结构⽰意图电池箱是根据客户需求和电池型号，配置不同的采集模块和风扇数量，实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机，并能进⾏热管理，其中典型的⼀个电池箱结构⽰意图如下：动⼒线接⼝通讯⼝采⽤螺母固定，从车箱底部锁螺丝上来图4 OPT BMS电池箱结构⽰意图2.OPT BMS各部件功能及其接⼝定义3.1 OPT BMS外形尺⼨1、主机模块：130*110*39mm2、采集模块：113mm*96mm*43mm3、GPRS&数据存储上传模块：未定4、CAN盒125*82*27mm5、绝缘检测模块：165.0*80.0*26.5mm6、显⽰模块：160mm*96mm*42mm3.2 OPT BMS主机模块3.2.1 主机模块功能指标Ⅰ. 电池组电压计算与控制接收采集模块上传的电池组的所有单体电压，计算电池总电压并能够选出电池组的最⾼单节电池电压及序号和最低单节电池电压及序号，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰，同时可以通过专⽤CAN ⼝上传到汽车仪表总线.Ⅱ. 电池组总电流检测和计算接收主控本⾝或采集模块上传的电池电流采集，根据设定的霍尔传感器额定参数，计算电池组总电流，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰。
一文带你看懂动力电池热管理系统如果电池的工作温度超出合理温度区间，不论是过热或过冷，都可能发生热失控，电池性能都会明显甚至急剧下降。
因此，电动汽车都会装备动力电池热管理系统，监测电池的工作温度等状况，出现异常时及时报警和处理。
动力电池热管理系统主要有冷却处理、加热升温、调整充放电策略三方面内容。
一、冷却处理高电压蓄电池的工作温度必须处于特定的范围内，才能确保容量和充电循环数等指标的理想寿命得以优化。
当电池温度较高时，利用冷却液循环、自然风吹散热、热泵空调等冷却方式，对电池进行冷却降温。
1.冷却液循环根据环境温度，可通过低温冷却器或连接在制冷剂循环回路上的热交换器，将高电压蓄电池的余热排出。
低温回路2的控制主要通过驱动高电压蓄电池冷却转换阀来完成。
高电压蓄电池冷却回路的散热器可将余热直接排放到环境中。
热交换器通过热交换器中所喷入或蒸发的制冷剂，对冷却液进行冷却。
随后，冷却后的冷却液提供给低温回路。
低温冷却回路如图所示：在通过充电装置供电插座对高电压蓄电池进行充电时，低温回路转换阀（Y73/2）在中等温度下切换到直流转换器和充电装置方向，并将电子装置的余热通过低温回路的散热器排出为此，风扇可根据冷却液温度分级开启。
当高电压蓄电池温度较低时，冷却液通过被高电压蓄电池冷却系统膨胀阀阻断的热交换器进行输送。
在这种情况下，高电压蓄电池的热容量被用于冷却直流转换器和充电装置的电子系统。
电动制冷剂压缩机将低温气态制冷剂从蒸发器中抽取，对其进行压缩，同时令其升温并输送到冷凝器中。
压缩后的高温制冷剂在冷凝器中通过流经的，或通过风扇马达所吸入的车外空气进行冷却。
当达到根据制冷剂压力所确定的露点后，制冷剂便会发生冷凝，并令其形态由气态变为液态。
随后，制冷剂流入储液罐(干燥器)。
在流过储液罐时，制冷剂吸收潮气，蒸气气泡被析出，同时机械杂质会被滤除，以保护后续部件免受侵害，清洁后的制冷剂继续流向高电压蓄电池冷却膨胀阀。
在那里，处于高压下的液态制冷剂被喷入，或蒸发至高电压蓄电池冷却系统热交换器中。
沃特玛A级轿车动力电池系统设计一、设计依据沃特玛根据整车性能要求，对A级纯电动车使用的电池系统进行适应性开发，以满足整车在布置、可维护性、动力性、经济性等多方面的需求。
总布置要求：基于A级纯电动车车身，动力电池系统放置在车身底盘中后部，后排座椅和中央通道下方。
二、动力电池系统系统设计方案（一）整车布置和性能要求1、整车对动力电池系统的性能要求（见表1）表1 整车对动力电池系统的性能要求序号技术指标可用能量标称能量1 动力电池系统能量≥17.6kWh ≥22kWh2、整车对动力电池系统的布置要求（见表2）表2 整车对动力电池系统的布置要求序号技术要求1 动力电池包在整车上布置的包络面定义2 动力电池系统重心在整车纵向对称面上3 车身前后应预留足够空间，以便满足碰撞安全要求4 保证离地间隙（二）动力电池系统的设计1、根据总布置定义的动力电池系统布置包络面情况，对动力电池系统主要的结构进行了设定。
表3 动力电池系统结构技术定义序号项目结构定义1 动力电池箱体一体化承载式结构设计2 电池箱体密封IP673 BMS 分布式（含均衡）3 热管理被动散热4 电池模组端接技术5 整车安装螺栓连接2、电池箱外形设计电池箱外形根据车身底板结构，设计成“凹”字形，充分利用中央通道及后排座椅下方空间。
最大外形尺寸：1542×1130×258.5（mm）。
动力电池下箱体底板内测采用了框架结构，以横、纵梁的搭接组成电池模块的固定结构。
同时增加了额外的纵梁以提高箱体的碰撞安全性能。
动力电池下箱体底板外侧采用双向加强设计，横梁和纵梁采用搭接设计，与电池下箱体密封底板一次焊接成型。
图1 动力电池在整车上的布置位置图2 动力电池在整车上的布置位置（仰视图）图3 动力电池包外形图图4 动力电池箱体内侧框架梁图5 动力电池箱体外侧加强3、动力电池系统布置方案设计本方案选取的电芯为标称电压3.2V，容量5Ah的圆柱形磷酸铁锂电芯，为满足电池系统容量需求12个单体电芯并联，构成标称容量为60Ah的模块，数量为104个模块。
汽车动力电池热管理系统分析与设计【关键词】动力电池；动力电池热管理；冷却系统；加热系统；保温系统0 引言动力电池热管理（battery thermal management system， btms）是汽车动力电池系统的重要组成部分，它不仅对电池性能、寿命、安全等有重要影响，而且它是电动汽车整车热管理的重要组成部分，与整车热管理有着密不可分的关系。
随着电动汽车市场推广程度的逐渐深入，对电池系统热管理的要求也越来越高。
目前已有不少学者对动力电池热管理系统进行研究。
电池生热理论是电池热管理首先需要解决的问题，这个领域研究较早。
有关研究系统分析了电池散热能力的影响因素[1]。
有研究提出了btms的设计方法，并详细论述了各种散热系统，包括空冷系统、液冷系统、相变冷却、热管冷却和复合冷却等[2]。
但是，该研究仅仅讨论了各种冷却系统，并没有全面分析与探讨完善的热管理系统。
同样地，有些研究把问题焦点集中在电池散热上，包括散热结构设计、仿真分析等等[3-4]，很少有研究从总体上较全面的讨论动力电池热管理系统设计。
鉴于此，本论文对动力电池热管理进行系统分析，并对总体设计做一论述。
1 动力电池热管理系统结构与功能的分析从宏观上讲，动力电池热管理是对电池系统内部热环境进行控制、调节和利用。
其目的是为了使动力电池工作在一个最佳的热环境，充分发挥电池的性能。
同时，提供一个能量平衡的环境，实现整车能量的综合利用。
具体而言，热管理就是在电池系统中温度过高时，对系统进行降温；在温度过低时，对系统进行升温；在特殊情况下，譬如停车等待过程中，要对系统进行保温。
根据热管理的不同应用场合和功能，分为冷却系统、加热系统和保温系统。
1.1 冷却系统的基本构成与功能冷却系统是动力电池热管理系统中最重要的组成部分。
受制于目前技术瓶颈的限制，动力电池工作的温度环境要满足特定的要求。
譬如磷酸铁锂电池的一般环境温度为-20℃～60℃。
电池在充放电过程中会不断地产生热量，电池系统内部温度很容易超过这一范围，因此一般的电池系统都需要引入冷却系统。
动力电池的热管理系统及热管理方法专利动力电池作为新能源汽车的关键部件之一，其热管理系统及热管理方法对于电池的安全性、性能和寿命至关重要。
随着电动汽车的市场逐渐扩大，热管理技术的创新和突破成为了研究热点，各汽车制造商和科研机构也纷纷投入大量资源进行相关专利的研发。
本文将就动力电池的热管理系统及热管理方法进行专利分析。
一、动力电池的热管理系统动力电池的热管理系统主要包括散热器、温度传感器、风扇、冷却液循环系统等。
散热器通过对散热片进行散热来控制电池温度，温度传感器用于实时监测电池温度并反馈给控制系统，风扇用于强制对流降温，冷却液循环系统通过循环冷却液来维持电池温度在安全范围内。
目前，关于动力电池热管理系统的专利主要包括以下几个方面：1. 散热结构优化专利：通过优化散热片的结构和布局，提高散热效率，减小体积和重量；2. 温度控制算法专利：针对不同工况下的电池温度进行智能控制，提高系统稳定性和安全性；3. 风扇控制系统专利：改进风扇的控制算法和结构设计，提高散热效率，降低功耗；4. 冷却液循环系统专利：改进冷却液循环系统的结构和工作原理，提高热传导效率，延长电池寿命。
二、动力电池的热管理方法针对动力电池的热管理方法，目前涌现出一些创新的技术和方法，主要包括：1. 直接液冷热管理方法：采用直接液冷技术对电池进行快速冷却，提高电池工作温度下的性能和寿命；2. 相变材料热管理方法：利用相变材料对电池进行热管理，吸收或释放热量，稳定电池温度；3. 智能温度控制方法：通过智能控制系统，实时监测和调控电池温度，以适应不同驾驶工况的需求；4. 微孔隔热板热管理方法：采用微孔隔热板技术对电池进行隔热，防止温度过高影响电池性能。
动力电池的热管理系统及热管理方法的专利在未来的汽车工业中将发挥越来越重要的作用。
随着新能源汽车市场的快速发展，动力电池热管理技术的创新将成为汽车制造商竞争的重要议题。
各汽车制造商和科研机构在动力电池热管理技术领域的专利布局和技术研发上都将起到关键作用。
动力电池的热管理技术与应用研究在当今的新能源汽车领域，动力电池的性能和安全性是至关重要的因素。
而热管理技术作为保障动力电池高效、稳定和安全运行的关键手段，正受到越来越多的关注和研究。
动力电池在工作过程中会产生大量的热量，如果这些热量不能及时有效地散发出去，就会导致电池温度升高。
过高的温度不仅会影响电池的性能，缩短电池的使用寿命，甚至还可能引发热失控等安全问题。
因此，有效的热管理技术对于提高动力电池的性能和安全性具有重要意义。
目前，常见的动力电池热管理技术主要包括风冷、液冷和相变材料冷却三种。
风冷技术是一种较为简单和成本较低的热管理方式。
它通过风扇将冷空气引入电池包内部，带走电池产生的热量。
然而，风冷技术的散热效率相对较低，对于高功率和高能量密度的电池系统，往往难以满足散热需求。
液冷技术则是利用冷却液在管道中的循环流动来吸收和带走电池的热量。
冷却液通常具有较高的比热容和热导率，能够更有效地将热量从电池传递出去。
液冷技术的散热效率较高，适用于各种类型的动力电池系统，但系统的复杂性和成本也相对较高。
相变材料冷却技术是利用相变材料在相变过程中吸收或释放大量潜热的特性来实现电池的热管理。
相变材料在吸收电池热量时会发生相变，从固态转变为液态或从液态转变为气态，从而吸收大量热量，使电池温度保持在合适的范围内。
相变材料冷却技术具有较高的能量存储密度和较好的温度稳定性，但相变材料的选择和封装是该技术的关键难点。
在实际应用中，动力电池的热管理系统通常会根据具体的需求和工况，综合采用多种热管理技术。
例如，在一些低功率的电动汽车中，可能会采用风冷技术作为主要的热管理方式；而在高性能的电动汽车中，则更多地采用液冷技术或液冷与相变材料冷却相结合的方式。
除了上述传统的热管理技术外，一些新型的热管理技术也在不断涌现。
例如，热管技术利用热管内部工质的蒸发和冷凝来实现高效的传热；热辐射技术则通过辐射散热的方式将电池的热量散发到周围环境中。
动力电池热管理系统原理及应用动力电池热管理系统是一种用于控制电池温度、保护电池和提高电池性能的系统。
它通过调节电池内部和外部的温度，控制电池的工作状态，从而实现对电池的优化管理。
下面将从原理和应用两方面进行详细介绍。
一、动力电池热管理系统的原理1. 温度感知原理：通过在电池组内部安装温度传感器，实时监测电池的温度。
当温度过高时，系统会通过控制电池组的通风、使用散热片等方式来降低电池的温度。
2. 温度控制原理：系统根据温度传感器的反馈信号，控制冷却系统，调节电池附近的温度。
具体的控制方式有风扇、冷却剂等。
3. 热能回收原理：当电池温度过高时，系统可以利用附近的热量作为热能回收，用于电池的加热或其他用途，提高电池的能量利用率。
4. 温度平衡原理：电池组内部的温度分布不均匀会影响电池的寿命和性能，系统通过控制电池内部的温度分布，使电池组内不同单体之间的温度保持平衡。
5. 热管理策略原理：基于电池的特性和工作状态，选择合适的热管理策略。
例如，在低温环境下，系统可以通过加热措施提高电池的工作效率；在高温环境下，通过冷却措施降低电池的温度。
二、动力电池热管理系统的应用1. 电动汽车：动力电池热管理系统在电动汽车中起到至关重要的作用。
电动汽车的电池组在使用过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地处理，可能会导致电池温度升高、衰老甚至起火爆炸等问题。
因此，对电动汽车电池组的热管理至关重要，可以通过热管理系统来控制电池的温度，延长电池的使用寿命，提高电动汽车的性能。
2. 混合动力车：混合动力车电池组的热管理同样重要。
混合动力车以电池和内燃机组合的方式进行驱动，电池的性能和寿命受到温度波动的影响较大。
热管理系统可以在混合动力车工作过程中实时监测与调节电池温度，保持温度在安全范围内，提高混合动力车的能耗效率。
3. 储能系统：动力电池热管理系统在储能系统中也有较广泛的应用。
储能系统通常需要大量的电池来储存能量，而电池的温度对其性能和寿命有着重要的影响。
热管理设计方案（动力电池的热管理设计方案）项目编号:项目名称:文档版本:版本履历目录1.目的 (4)2.范围 (4)3.概述 (4)4.设计方案 (5)4.1 电池系统箱体的结构设计...................................................................................5.. .4.2 控制电路及辅助装置的设计及选择 ...........................................5..4.3 软件载体及控制策略的设计...................................................................................5.. .4.4 设计验证 (6)1. 目的电池在使用过程中会产生热量，如果产生大量的热量，这些热量不被及时散除，可能会引起电池内部热量聚集，从而使电池温度升高，无论是充电态、放电态或循环态的电池均发生明显的性能衰退影响混合动力汽车的经济性和适用性且热聚集可能导致动力电池系统热失控。
为此，应用Icepeak仿真工具，通过建立模型求解，并进行热模拟仿真，探求完成动力电池系统热特性及其内部温度梯度分布状况，以此指导动力电池系统设计及提高系统安全2. 范围本方案适用于电动汽车事业部电动汽车用动力电池系统的设计、开发活动。
3. 概述电池系统热管理按照实现形式或采用的冷却介质可以分为以下几种形式：1、自然冷却，即无任何附加的热管理组件，电池系统通过与周边环境的热交换实现温度的均衡。
2、强制风冷，电池系统内部设计有风道、风道的进口和出口分别安装有进风风扇和抽风风扇，电池系统通过热管理控制策略控制风扇的工作，从而实现电池系统的热管理。
3、加热膜加热，电池系统箱体内部做隔热处理，然后铺设加热膜，电池系统通过热管理控制策略控制加热膜的工作，从而实现电池系统的热管理。
