电池系统、电池热管理方法及装置、电池管理单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池热管理方法、一种电池热管理装置以及一种电池热管理装置的电池管理单元和一种具有上述电池热管理装置的电池系统。
【背景技术】
[0002]常用的电池系统拓扑如图la和图lb所示，电池模组外围和电池单体间通过导热通道以风冷/液冷的方式，实现对电池模组和电池单体的热量传递。这些导热通道需要进行散热的设计使得热量传递地迅速均匀，但是这样设计会占用较大的结构空间，降低电池的整体能量体积密度，并且大大增加了成本。
[0003]因此，现有电池系统的热管理技术需要进行改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。
[0005]为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池热管理方法，在实现电池热管理的同时，无需增加大空间的导热结构，大大节约了空间和成本。
[0006]本发明的第二个目的在于提出一种电池热管理装置。本发明的第三个目的在于提出一种电池热管理装置的电池管理单元。本发明的第四个目的在于提出一种电池系统。
[0007]为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种电池热管理方法，包括以下步骤:检测N个电池单体中的每个电池单体的状态信息，其中，N为大于等于2的整数，每个所述电池单体的状态信息包括每个所述电池单体的温度信息；根据每个所述电池单体的温度信息选择需要进行热操作的电池单体；通过控制所述需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使所述热操作单元对所述需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个所述电池单体的状态信息保持一致。
[0008]根据本发明实施例的电池热管理方法，通过检测每个电池单体的温度信息来选择需要进行热操作的电池单体，然后通过控制需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使热操作单元对需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个电池单体的状态信息例如温度信息保持一致，从而实现对每个单体电池的热量进行均衡管理，保证电池单体的状态一致性，提高电池单体的寿命和性能，并且无需增加大空间的导热结构，不仅节约了空间，减少了体积，还大大节约了成本，提高了电池能量密度。
[0009]为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种电池热管理装置，包括:至少一个电池管理单元，所述至少一个电池管理单元用于检测N个电池单体中的每个电池单体的状态信息，其中，N为大于等于2的整数，每个所述电池单体的状态信息包括每个所述电池单体的温度信息；N个热操作单元，所述N个热操作单元中的每个热操作单元与所述N个电池单体中的每个电池单体相对应；电池电控单元，所述电池电控单元接收所述至少一个电池管理单元发送的每个电池单体的状态信息，根据每个所述电池单体的温度信息选择需要进行热操作的电池单体，其中，所述至少一个电池管理单元还用于控制所述需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使所述热操作单元对所述需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个所述电池单体的状态信息保持一致。
[0010]根据本发明实施例的电池热管理装置，电池电控单元通过至少一个电池管理单元检测每个电池单体的温度信息来选择需要进行热操作的电池单体，然后至少一个电池管理单元通过控制需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使热操作单元对需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个电池单体的状态信息例如温度信息保持一致，从而实现对每个单体电池的热量进行均衡管理，保证电池单体的状态一致性，提高电池单体的寿命和性能，并且无需增加大空间的导热结构，不仅节约了空间，减少了体积，还大大节约了成本，提高了电池能量密度。
[0011 ] 本发明第三方面实施例提出的一种电池热管理装置的电池管理单元，包括:监控模块，所述监控模块用于采集与所述电池管理单元对应的每个电池单体的状态信息，其中，每个所述电池单体的状态信息包括每个所述电池单体的温度信息；控制模块，所述控制模块用于将所述监控模块采集的每个电池单体的状态信息发送给所述电池热管理装置中的电池电控单元；能量管理模块，所述能量管理模块在所述控制模块的控制下对所述电池热管理装置中的热操作单元进行控制；其中，所述电池电控单元根据接收到的每个所述电池单体的温度信息选择需要进行热操作的电池单体，通过所述电池管理单元控制所述需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使所述热操作单元对所述需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个所述电池单体的状态信息保持一致。
[0012]根据本发明实施例的电池热管理装置的电池管理单元，通过监控模块采集该电池管理单元对应的每个电池单体的温度信息，并通过控制模块将每个电池单体的状态信息例如温度信息发送给电池热管理装置中的电池电控单元，然后电池电控单元来选择需要进行热操作的电池单体，从而本发明实施例的电池管理单元控制需要进行热操作的电池单体对应的热操作单元，以使热操作单元对需要进行热操作的电池单体进行制热/制冷的热操作，直至每个电池单体的状态信息例如温度信息保持一致，实现对每个单体电池的热量进行均衡管理，保证电池单体的状态一致性，提高电池单体的寿命和性能，并且使得电池热管理装置无需增加大空间的导热结构，不仅节约了空间，减少了体积，还大大节约了成本，提高了电池能量密度。
[0013]此外，本发明的实施例还提出了一种电池系统，其包括上述的电池热管理装置。
[0014]本发明实施例的电池系统，通过电池热管理装置使得每个电池单体的状态信息例如温度信息保持一致，能够实现对每个单体电池的热量进行均衡管理，保证电池单体的状态一致性，提高电池单体的寿命和性能，并且电池热管理装置无需增加大空间的导热结构，不仅节约了空间，减少了体积，还大大节约了成本，此外还能提高电池能量密度。
[0015]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0016]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0017]图la为常用的一种电池系统的拓扑图；
[0018]图lb为常用的另一种电池系统的拓扑图；
[0019]图2a为根据本发明实施例的电池热管理装置的方框示意图；
[0020]图2b为根据本发明一个实施例的每个热操作单元与每个电池单体相对应的示意图；
[0021]图3为根据本发明一个实施例的电池管理单元的方框示意图；
[0022]图4为根据本发明一个实施例的能量管理模块的方框示意图；
[0023]图5为根据本发明一个实施例的热管理子模块的结构示意图；
[0024]图6a为根据本发明一个实施例的电池单体的能量流出示意图；
[0025]图6b为根据本发明一个实施例的电池单体的能量流出和流入示意图；
[0026]图6c为根据本发明另一个实施例的电池单体的能量流出示意图；以及
[0027]图7为根据本发明实施例的电池热管理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0029]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可