[发明专利]一种热管理电池系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种热管理电池系统及其控制方法，其中热管理电池系统包括侧壁加热膜、电池加热膜、第一加热正继电器、第二加热正继电器、加热熔断器以及电磁模组，侧壁加热膜与第二加热正继电器相串联，电池加热膜与第一加热正继电器相串联，侧壁加热膜电路与电池加热膜电路相并联后的电路上设置有加热熔断器，电池模组电路上串联有电流采集器和主负继电器，侧壁加热膜电路和电池加热膜电路相并联后与电池模组电路相并联，在上述并联好的电路上串联有充电桩以实现电池模组的充电过程，在上述并联好的电路上串联有负载以实现电池模组的放电过程。本发明能够解决动力锂离子电池低温环境下的加热问题，避免锂电池充电过程中无法加热导致充电失败的问题。

技术领域：

本发明涉及一种热管理电池系统及其控制方法，其属于电池热管理技术领域。

背景技术：

新能源汽车的关键技术之一是动力电池，动力电池在使用中，需要在合适的温度下才能保证其正常的使用。低温环境下，锂离子电池化学反应活性降低，充电的过程中锂离子从正极脱出经过电解液迁移嵌入负极材料，锂离子迁移变慢，在负极表面的锂离子还没有嵌入到负极中已经先还原成金属锂并在负极表面沉淀析出形成锂枝晶，极易造成安全事故。因此，在低温环境下充电前必须进行预加热处理，不能直接充电。

低温充电电流可以有两种方式输出，第一种来自充电桩，市面上常规的快充充电桩有最小输出电流限制，多款充电桩电流最小为20A左右，而实际常规加热膜加热电流≤10A，实际低温充电操作中电池管理系统(BMS)按加热膜加热电流请求时，快充充电桩无法按电池管理系统(BMS)请求的电流输出，导致充电失败，引起客户抱怨；另一种则采用电池本身电量进行充电前加热，该种方式充电桩长期无电流输出后也会切断供电电路，导致充电失败。

此外，低温环境充电时需要增加低温加热的时间，充电时间过长导致客户等待时间延长，使产品缺乏市场竞争力；同时充电纯加热过程电流较小，占用了充电桩的使用效率，引发充电桩企业不满。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种热管理电池系统及其控制方法，旨在解决动力锂离子电池低温环境下的加热问题，避免锂电池充电过程中无法加热导致充电失败的问题，同时该热管理电池系统及其控制方法能有效地提高加热速率，缩短电池系统充电时间，提升产品竞争力。

本发明采用如下技术方案：一种热管理电池系统，包括侧壁加热膜、电池加热膜、第一加热正继电器、第二加热正继电器、加热熔断器以及电磁模组，所述侧壁加热膜与第二加热正继电器相串联，电池加热膜与第一加热正继电器相串联，侧壁加热膜电路与电池加热膜电路相并联后的电路上设置有加热熔断器，所述电池模组电路上串联有电流采集器和主负继电器，侧壁加热膜电路和电池加热膜电路相并联后与电池模组电路相并联，在上述并联好的电路上串联有充电桩以实现电池模组的充电过程，在上述并联好的电路上串联有负载以实现电池模组的放电过程。

进一步地，在所述充电桩电路上串联有快充继电器以控制充电的开启和关闭。

进一步地，热管理电池系统中还包括有充电桩进行信息交互的电池管理系统(BMS)。

进一步地，所述电池加热膜为聚酰亚胺加热片或硅胶加热膜。

进一步地，所述电池加热膜与电池模组的侧面相贴合，每一个电池模组的两侧面各贴合一片电池加热膜。

进一步地，所述电池模组安装于电池箱体中，电池箱体的底部设置有液冷板，液冷板上设置有进出水口，液冷板内部设置有与进出水口相通的冷却液流道。

本发明还采用如下技术方案：一种热管理电池系统的控制方法，步骤如下：

步骤一：插枪，进入快充流程，完成握手及参数配置；

步骤二：通过电池最小温度来判断是否进行加热，共分为三种状态：