CN111183548A - 电池系统的动态冷却控制 - Google Patents

电池系统的动态冷却控制 Download PDF

Info

Publication number
CN111183548A
CN111183548A CN201880059343.1A CN201880059343A CN111183548A CN 111183548 A CN111183548 A CN 111183548A CN 201880059343 A CN201880059343 A CN 201880059343A CN 111183548 A CN111183548 A CN 111183548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
battery
control valve
inlet
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880059343.1A
Other languages
English (en)
Inventor
娜塔莉·卡帕蒂
王端阳
雅各布·赫特
迟斌斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co Ltd filed Critical Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co Ltd
Publication of CN111183548A publication Critical patent/CN111183548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20872—Liquid coolant without phase change
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本申请公开了储能单元的温度控制方法及系统。该系统包括布置在电动车辆内的储能单元。该系统包括安装在电动车辆内的冷却板。每个冷却板与一个储能单元热耦合来用冷却剂散热，以及每个冷却板包含一个入口来接收从入口总管流入的冷却剂、一个出口用来将液体排出至出口总管以及一个控制阀连接着入口总管和出口总管的至少一个。电池管理系统能够为每个冷却板根据每个储能单元的特征确定一个冷却剂的目标流量。电池管理系统能够向每个冷却板发送一个信号来根据所述目标流速来控制控制阀。

Description

电池系统的动态冷却控制
本申请要求于2018年8月30日提交的、标题为"DYNAMIC COOLING CONTROL FORBATTERY SYSTEMS"的美国专利申请16/118,358的权益和优先权，该申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2017年9月12日提交的、标题为"DYNAMIC COOLING CONTROL FOR BATTERYSYSTEMS"的美国临时申请62/557,681的权益和优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电动车辆的储能单元的温度控制系统、方法及车辆。
背景技术
为了满足插电式混合动力汽车(PHEVs)、混合动力汽车(HEVs)或电动汽车(EV)系统的应用需要，对能够应用于高功率、高性能电池包的可靠、高容量电池的需求正在不断增加。电池包模块的温度在不同的使用特征下会发生变化。
发明内容
本方案公开了电动汽车中的电池模块的电池管理单元(BMUs)。每个电池模块均与一个冷却板热耦合。BMU可以根据测量到的电池模块的特征来控制冷却板中冷却剂进出的流量从而调节电池模块的温度。
一种控制电动车辆的储能单元温度的系统。该系统可以包括设置在电动车辆内为所述电动车辆提供动力的多个储能单元，该系统可以包括设置在电动车辆内的多个冷却板，且所述冷却板与入口总管及出口总管平行连接。每个冷却板可以与多个储能单元中的一个热耦合，以利用冷却剂来为储能单元散热。每个冷却板可以包含一个入口，用于接收从入口总管流入的冷却剂、一个出口，用于将冷却板的液体排放到出口总管、以及至少一个控制阀，所述控制阀与至少一个入口和出口连接。该系统可以包括一个电池管理系统(BMS)，该BMS与所述多个储能单元以及每个冷却板的至少一个控制阀连接。该BMS能够接收指示每个储能单元的特征的输入信号。该BMS可以根据与冷板热耦合的储能单元的特征，确定流过每个冷却板至少一个入口和出口的冷却剂的目标流量。BMS能够向每个冷却板发送至少一个信号，用于根据冷却剂的目标流量控制冷却板的至少一个控制阀。
一种控制电动车辆储能单元温度的方法。该方法可以包括一种控制电动车辆的储能单元温度的温度控制系统。该系统可以包括设置在电动车辆内为所述电动车辆提供动力的多个储能单元，该系统可以包括设置在电动车辆内的多个冷却板，且所述冷却板与入口总管及出口总管平行连接。每个冷却板可以与多个储能单元中的一个热耦合，以利用冷却剂来为储能单元散热。每个冷却板可以包含一个入口，用于接收从入口总管流入的冷却剂、一个出口，用于将冷却板的液体排放到出口总管、以及至少一个控制阀，所述控制阀与至少一个入口和出口连接。该系统可以包括一个电池管理系统(BMS)，该BMS与所述多个储能单元以及每个冷却板的至少一个控制阀连接。该BMS能够接收指示每个储能单元的特征的输入信号。该BMS能够根据与冷却板热耦合的储能单元的特征，确定冷却剂流过每个冷却板至少一个入口和出口的冷却剂的流量。BMS能够向每个冷却板发送至少一个控制信号，用于根据为所述冷却板确定的冷却剂的目标流量，来控制冷却板的至少一个控制阀。
一种电动车辆。该车辆可以包括一个或多个组件。该车辆可以包括多个储能单元，用于为所述一个或多个组件提供动力。该电动车辆可以包括设置于电动车辆内的多个冷却板。每个冷却板可以与多个储能单元中的一个热耦合，以通过冷却剂为储能单元散热。每个冷却板可以包含一个入口，用于接收从入口总管流入的冷却剂、一个出口，用于将冷却板的液体排放到出口总管、以及至少一个控制阀，所述控制阀与至少一个入口和出口连接。该车辆可以包括一个电池管理系统(BMS)，该BMS与所述多个储能单元以及每个冷却板的至少一个控制阀连接。该BMS能够接收指示每个储能单元的特征的输入信号。该BMS能够根据与冷却板热耦合的储能单元的特征，确定冷却剂流过每个冷却板至少一个入口和出口的冷却剂的流量。BMS能够向每个冷却板发送至少一个控制信号，用于根据为所述冷却板确定的冷却剂的流量，来控制冷却板的至少一个控制阀。
附图说明
附图不一定是按比例绘制的。各附图中的相同参考编号和名称表示同一部件。为清楚起见，并未将每一部件都在每一幅图上标明。图纸:
图1描绘了用于储能系统的温度控制系统的等距视图；
图2描绘了用于储能系统的一种温度控制系统的示例俯视图；
图3描绘了安装有电池包的电动车辆的横断面视图的框图；
图4描绘了储能单元中温度控制方法的示例流程图；
图5描绘了用于说明储能单元中温度控制方法的流程图；
图6描绘了一个框图，该框图演示了一个计算机系统的体系结构，该系统可用于实现本文描述和说明的系统和方法的元素。
具体实施方式
以下是对电池包或其他储能单元或系统的温度控制系统的相关概念、方法、仪器、设备和系统的详细描述。上面介绍的各种概念和下面更详细讨论的概念可以用各种方法实现。
本方案所述的是用于车辆配置的电动车辆的电池包的温度控制系统。车辆配置中包括了任何类型的车辆内的电气、电子。机械或机电设备的配置、组合或连接。车辆配置可以包括用于电动汽车(EVs)电池包的电池。EVS可以包括电动汽车、汽车、摩托车、小型摩托车、乘用车、客运或商用卡车，以及其他交通工具，如海上或空中运输工具、飞机、直升机、潜艇、船只或无人机。EVS可以是自动驾驶、半自动驾驶或无人驾驶。EVS可以包括各种靠电力运行的组件。这些组件可以包括一个电动引擎、一个娱乐系统(如收音机、显示屏和音响系统)、车载诊断系统和电控单元(如发动机控制模块、传输控制模块、刹车控制模块和车身控制模块)，以及其他组件。
多个储能单元(如单个电池、电池子模块或电池模块，或具有电池芯的电池包)可安装在电动汽车上，为上述的组件提供电力。储能单元可以位于电动汽车的一个区域内，例如，将他们相邻地设置在电动车辆的底盘底部。为了保证储能单元的寿命、性能、以及能够正常工作，储能单元应当被维持在一个温度可控的环境内。一种防止储能单元损坏和过热的方法是在储能单元的侧壁上安装冷却带。当被插入或安装到侧壁善后，冷却带可以从储能单元中吸取或排出热量。另一种防止储能单元热损坏的方法是将冷却底板(如风扇或散热器)集成到储能单元的底部。冷却底板可以将表面区域进行加大或者加厚，热量可以通过该表面区域从储能单元散发出去。
然而，在这两种方法中，温度控制系统的硬件组件和基础设施可能不会被模块化地设置于一个单独的储能单元中。在调节储能单元的温度或热量方面缺乏模块化，可能会导致许多与性能相关的问题。首先，在不拆卸或更换整个储能单元的情况下，温度控制系统不能方便地进行更换或维修。不能在不进行拆卸的情况下随时更换或维修可能会导致对储能单元的完整性造成很大的限制。另一方面，虽然这两种方法可能能使储能单元保持在象征性的可运转温度下，但它们可能不能独立地考虑不同存储单元间的性能级别的差异。例如，在这两种方法中，可能只有一个入口和一个出口来控制所有储能单元的冷却剂流速。这可能会导致消耗了过多的电力来解决只影响了一个或几个储能单元而不影响其他储能单元的问题。如果一个储能单元发生了灾难性的故障，如着火、着火、爆炸，则会加剧这种缺乏独立控制的情况。如果热失控的状况没有被纳入考虑，在相邻的电池模块之间或同一电池模块的不同电池芯之间发生热失控就可能会发生热传播。这可能导致过热或热失控的情况溢出到相邻的电池芯或电池模块，潜在地导致整个能源存储系统或电池包的灾难性故障。在EV中，这样的热失控效应也可能会导致其他的电气元件失效。
为了解决这些方法在控制储能单元温度方面的缺点，温度控制系统包括模块化的可更换的冷却板、测量储能单元特征的传感器和电池管理单元(BMU)。冷却板可以被设置到每种电存储电源内(例如电池模块)，并且能从储能单元中移除单个冷却板或是更换单个冷却板而保持其他的冷却板处于原位。冷却板可以通过中心总管平行连接。中心总管可以将冷却剂输送到每个冷却板，并且中心总管可以被封闭在储能单元簇的中部或是被该中部包围。每个冷却板都可以包括一个入口来接收来自中心总管的冷却剂来冷却储能单元，还可以包括一个出口来将液体从冷却板释放到中心总管。传感器可以被集成或添加到储能单元，以测量储能单元的各种特征，如温度、压力和气体排放。基于对每个单独的储能单元的特征的测量，BMU可以确定流过储能单元的冷却剂的目标流速。BMU可根据确定的流速，调节各个储能单元的进口控制阀。通过这种方式，BMU可以单独调节每个储能单元的温度。因此，BMU可以将热失控的造成的影响限制或隔离在发生了热失控情况的电池包内，从而防止影响扩散到其他电池包。
实施例一
图1描绘了用于能量存储系统的温度控制系统100的示意图。系统110可以包括一组电池芯110，用于存储和提供电能。电池芯110可以包括锂空气电池、锂离子电池、镍锌电池、锌-溴电池、锌-铈电池、钠-硫电池、熔盐电池、镍镉电池或镍金属氢化物电池等电池。电池芯110可以有或定义一个正极和一个负极。正极端子和负极端子均可设于电池芯110的上表面。电池芯110的上表面可以被暴露(如暴露于空气中)。电池芯110的形状可以是一个棱形外壳，具有多边形的基底，如三角形、正方形、长方形、五边形或六边形。电池芯110的形状也可以是圆柱形或带有圆形(如图所示)、卵形或椭圆形底座的圆柱形电池。每个电池芯115的高度可以是60mm到100mm。每个电池芯115的宽度或直径可以是16mm到30mm。每个电池芯115的长度可以是16mm到30mm。每个电池芯115可以输出2V到4V的电压。
系统100可包括至少一个电池块115(有时本方案称为储能单元)。一组电池芯110可以构成一个电池块115。电池块115可支持或包括至少一个电池芯110。每个电池块115可以定义或包括一个或多个支架。每个支架可包含、支撑或容纳至少一个电池芯110。电池块115在电池110的支架旁设置了绝缘的导热材料。用于电池块115的导热材料包括陶瓷材料(如氮化硅、碳化硅、碳化钛、二氧化锆和氧化铍)和热塑性材料(如丙烯酸玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯)等。电池块115可以有或定义一个正极端子和一个负极端子。电池块115的正极端子可以与电池块115中的电池芯110的正极端子相对应或电耦合。所述电池块115的负极端子可以与所述电池块115中的所述电池芯110的负极端子相对应或电耦合。电池块115的正极端子和负极端子均可定义或位于电池块115的上表面，电池块115的上表面可以被暴露，如被暴露在空气中。电池块115的形状可以是带有多边形底座的棱形外壳，如三角形、正方形、长方形(如上图所示)、五边形或六边形等。电池块115的形状可包括圆柱形外壳或圆柱形电池，其底座可为圆形、卵形或椭圆形等。电池块115的形状可以各不相同。每个电池块115的高度可以是65米到100毫米。每个电池包的宽度或直径115可以是150mm到170mm。每个电池块115的长度可以是150mm到170mm。电池包的电池芯110输出的电压范围为2V到450V。
本系统可包括至少一个电池模块125。一组电池块115可以组成电池模块125。电池模块125包含的至少两个电池块115可以形成或定义为电池子模块120。电池模块125可以包括至少一个电池块115。电池模块125的每个电池块115可以相邻地布置或排列。电池模块125中的每个电池块115的连接可以是并联的(举例，如图所示)，也可以是串联的，或是它们的任何组合。为了形成电池模块125，电池块115可以被拴住、被安装或其他任意方式连接到另一电池块115上。例如，电池块115的侧壁可以设有联锁接头，用于将一个电池块115连接到另一个电池块115，形成电池模块125。另外，电池块115间可以用一个紧固件元件相互连接，如螺钉、螺栓、搭扣、系带或夹子等。电池模组125可以有或定义一个正极端子和一个负极端子。电池模块125的正极端子可以与电池模块125中的电池芯110的正极端子相对应或电耦合。电池模块125的正极和负极端子均可定义或位于电池模块125的上表面。电池模块125的整体形状取决于电池模块115的布局和每个个体的形状。电池模块125的尺寸可以是电池包块115的倍数(如8x 1)，电池模块125的高度可以是65m到100mm。电池模块的宽度或直径125可以是100毫米到330毫米。电池模块125的长度可以是160mm到1400mm。例如，当电池模块125包含两个电池块115时，长度可以是160mm，宽度可以是700mm。当电池模块125为8个电池块115串联时，长度可为1400mm，宽度可为330mm。
在冷却板105内，底层可包括或定义一个容纳冷却剂的容器，用于冷却热耦合的电池块115的温度。底层的容器可以是设置在顶层和底层之间的中空结构。所述底层的容器可包括，例如，一个贯穿了所述底层的上表面的通道。该通道可以有一个通过顶部表面的相对直的路径或迂回的路径(例如之字形)来穿过冷却板105的底层输送冷却剂。在一些实施例中，冷却板105可以有多个通道，每个通道对应冷却板105的每个部件130。冷却板105可以通过入口来接收冷却剂，并通过出口释放液体。冷却板105的尺寸可以根据电池块115、子模块120或电池模块125的尺寸以及连接到总管以接收和释放冷却剂的控制阀的尺寸而变化。例如，冷却板105的尺寸可以与电池包115或电池模块125的占地面积相匹配。冷却板105的厚度可以是10mm到200mm。冷却板105的宽度可以是300毫米到700毫米。冷却板105的长度可以是300毫米到700毫米。所述冷却板105的功能是将所述电池模块125的电池包115从至少部分从所述电池芯110产生的热量中冷却。
可将冷却板105可拆卸连接、紧固、加入或者以其他任何方式添加到电池块115或电池模块125的底面。冷却板105的顶层可以定义或包括一个或多个孔来插入和固定紧固件，如螺钉、螺栓、搭扣、系带或夹子等。冷却板105的底层还可以定义或包括一个或多个孔，用于插入和固定紧固件。电池块115(或电池模块125)的底面也可以定义或包括一个或多个孔，以插入和固定紧固件。电池块115的底面孔可与冷却板105的顶层孔对齐。冷却板105的顶层孔可以与冷却板105的底层孔对齐。一旦对准，紧固件可通过顶层孔和底面孔插入，将冷却板105附在电池块115的底面上。紧固件也可以通过底层的孔插入、然后通过顶层的孔和底层表面的孔插入。例如，可以在规定的位置将冷却板105拧到电池块115的底面上。当需要维修或更换冷却板105或电池块115时，可以拧下冷却板105，将其从电池块115上取下。冷却板105的顶层也可以通过涂胶(如丙烯酸聚合物、聚氨酯和环氧树脂)与电池块115的底面连接。模块化的冷却板105可以从冷却剂主管道上拆下或断开以进行维修、维护或更换。冷却板105到冷却板105(例如，模块到模块)的互连可以与主冷却剂管道共享相同的空间，但可被包含在单独的通道内，且可与主冷却剂管道隔离，以方便冷却剂105的包装盒使用。
BMU135可以生成用于冷却板105的控制信号，冷却板105根据控制信号来向电池模块125、电池模块125的一个或多个电池块115、电池模块125的一个或多个电池芯110提供冷却，或根据控制信号为电池模块125的部分、电池模块125的一个或多个电池块115或电池芯110提供预定冷却等级的冷却。例如，BMU135可以根据监控的情况来确定控制与电池模块125耦合的冷却板105，以控制、调节或降低电池模块125内、形成电池模块125的一个或多个电池块115内、或形成一个或多个电池块115的一个或多个电池芯110内的温度。BMU135可以控制冷却板105或其他相应的电池模块125的组件，如一个或多个电池块115或一个或多个电池芯110。例如，BMU135可以监控冷却板105、电池模块125、一个或多个电池块115或一个或多个电池芯110，并且可以生成或报告相应的冷却板105、子模块120、电池模块125、电池块105或电池芯110的特征或提供相应的本地诊断。BMU 135可以生成警报或通知，例如，通知电池包的用户何时需要对特定的电池芯110、电池块105、电池模块125或电池包505进行修理、更换或维修。
系统100可以包括至少一个电池监测单元(BMU)135。每个BMU 135可以与至少一个电池模块125或冷却板105连接，为电池模块125和冷却板105提供系统监视和控制。BMU 135能监视形成电池模块125的每个电池块115和形成电池块115的每个电池芯110。例如，BMU135可以与电池芯110的输出、电池块115的输出、电池模块的输出或电池模块125的输出相耦合来接收信息，例如但不限于电流数据、电压数据、温度数据和压力数据等。因此，BMU135可以监视和接收来自电池包、电池子模块120、电池块115或电池芯110的信息和数据。BMU 135可以与冷却板105(以及冷却板105的单独的组件130)的输出相结合来接收温度和压力数据等信息。BMU 135可以为冷却板105、电池模块125、电池块115或电池芯110产生控制信号。例如，为了响应接收的当前数据、电压数据、温度数据或压力数据，BMU135能够生成控制信号来修改接收到各自的控制信号的电池包、电池模块125、电池块115或是电池芯110的当前等级、电压等级或温度等级。BMU 135能产生控制信号来激活或停用(例如，打开、关闭)接收到各自的控制信号的冷却板105、电池包、一个或多个电池子模块120、一个或多个电池块115、或一个或多个电池芯110。
BMU 135可以与电池模块125的底层或冷却板105的底层耦合。例如，冷却板可以包括一个与电池模块125的底层耦合的顶层、BMU的顶层可以与冷却板105的底层耦合，因此冷却板被设置于电池模块125和监控电路的中间。BMU135可以包括一个单独与冷却板105与组成电池模块125的每个电池块115耦合的BMU135。BMU135可以包括多个电池检测单元，每个冷却板与电池模块125的至少一个电池块耦合，并与冷却板105或者冷却系统耦合。MU 135可以包括一个线路板(例如，印刷线路板)或电路元件，这些元件与不导电材料或不导电材料层相耦合、配置或嵌入其中。电池模块125的BMU 135可以从电池模块125或电池包上拆卸下来，并可由另一个监控电路更换。BMU 135可以与电池模块125或电池包断开连接，并用另一个BMU 135进行更换，而不会影响电池模块125或电池包的工作，也不会影响电池芯110、电池块115、电池子模块120或电池包的安装位置。BMU 135可以从电池模块125或电池包断开，并替换为另一个BMU 135，而不会损坏或修改电池模块125或电池包。
图2描绘了用于能量存储系统的温度控制系统200的俯视图。系统200可以包含系统100的一个或多个组件。系统200可包括一组冷却板105，每个冷却板105与电池模块125的至少一个电池块115热耦合。每个冷却板105可配置在至少一个电池子模块120下(如图所示)。每个冷却板105可以与至少一个位于该冷却板105上方的电池块115热耦合。一组冷却板105(如所示为6个冷却板105)或分成了多个组件130的冷却板105可布置在电池模块125下。冷却板105可以与设置在冷却板105上方的电池模块125热耦合。该系统200还可以包括至少一个电池包260。电池包260可包括一个或多个电池模块125。由于冷却板105可以与形成电池包260的电池块115、子模块120、电池子模块120进行热耦合，所以电池包260可以与冷却板105的组合进行热耦合。
每个冷却板105可以定义或包含至少一个用于将液体接收到冷却板105或从冷却板105释放液体的端口。所述端口可以是一个小孔或是一个洞，通过其将冷却板内的容器暴露到外部。冷却板105的端口可以包括至少一个入口(有时在此成为入口端口)来接收冷却剂进入冷却板105。冷却板105的端口可以包括至少一个从所述冷却板105释放液体的出口(此处有时成为出口端口)。每个冷却板105可以至少有一个控制阀用于控制液体流出或流入冷却板105。所述至少一个控制阀可以连接到其中一个端口，例如入口或出口。冷却板105的所述至少一个控制阀可以是任何类型的控制阀，如蝶阀、止回阀、球阀、旋塞阀和闸阀等。所述冷却板105的至少一个控制阀，每个控制阀可包括至少一个端口、主体、限制件、操纵装置以及其他部件。这些端口可以是一个通道，允许液体通过控制阀。一个端口可以用于液体流出冷却板105，另一个端口可以用于液体进入冷却板105。主体可以是一个用于包含控制阀的其他部件的外壳，例如限制件。该主体可以定义一个端口之间的通道，液体可以从其中通过。限制件可以在主体内，可以根据限制件在控制阀的主体内的位置，允许或阻止液体从控制阀通过。限制件可以是阀瓣、球体、铰链、耳轴、塞、转子或任何其他结构部件，以允许或阻止液体通过控制阀。操控装置可以控制控制阀内限制件的位置。操纵装置可以包括转子、杠杆或其他机构，用于控制控制阀内的限制件的位置，以控制通过控制阀的液体流速。操作装置可以被远程控制或者电子控制，以设置限制件的位置。
每个冷却板105的所述至少一个控制阀可包括一个入口控制阀240和一个出口控制阀245。每个冷却板105的入口控制阀240可以可变地控制进入冷却板105的容器(或冷却剂通道)的冷却剂的流速。入口阀控制240可以与系统200的入口总管210连接。从入口总管210，入口控制阀240可以接入或接收流入冷却板105的容器的冷却剂。入口控制阀240可通过控制入口或者入口控制阀的可通过的孔径的大小或者直径来部分或完全地阻塞或阻挡冷却剂从入口总管210到冷却板105的入口的流动。入口控制阀240可以有一个温度传感器，用于测量通过入口或者入口控制阀进入冷却板105的冷却剂的温度。此外，每个冷却板105的出口控制阀245可以可变地控制从冷却板105的容器流出的液体的流速。出口控制阀245可与系统200的出口总管215相连接。出口控制阀245可将冷却板105的容器内的液体排出或释放到出口总管215。释放的液体可以包括通过入口控制阀240接收的冷却剂。出口控制阀245可以部分或全部阻挡或阻塞液体从冷却板105的容器流出。出口控制阀245通过控制出口或者出口调节阀245的孔径的大小或直径，可以控制通过冷却板105的出口至出口总管215的冷却剂的流速。所述出口控制阀245可具有温度传感器，用于测量通过所述出口或者出口控制阀的从冷却板105释放的液体的温度。入口控制阀240和出口控制阀245的最大流速取决于控制阀组件的结构，如端口、阀体、限制件和操纵装置。
系统200可包括至少一个入口总管210和至少一个出口总管215。所述入口总管210和出口总管215均可包括任何形状的管道，如带有多边形底座的中空菱形或圆柱管或管道形。入口总管210和出口总管215还可以包括一条主管道和一条或多条分支管道，每条分支管道连接到一个或多个冷却板105的入口控制阀240和出口控制阀245。入口总管210可以具有至少一个入口总管液体控制器225，以接收通过入口控制阀240提供给冷却板105的冷却剂。每个入口控制阀240和入口总管210之间的联轴器可以拆卸(例如，使用软管联轴器)。所述出口总管215可与至少一个出口总管液体控制器235相连接，以接收通过出口控制阀245从冷却板105中释放的液体。每个出口控制阀245和出口总管215之间的联轴器可以拆卸(例如，使用软管联轴器)。通过这种方式，每个冷却板105可以与入口总管210和出口总管215可拆卸耦合。
入口总管210和出口总管215可以处理冷却剂通过系统200的各个部件的流动，例如与一个或多个电池子模块120热耦合的冷却板105。入口总管210和出口总管210可以包括至少一个流体输送装置来处理通过系统200的液体流动。入口总管210的一端和出口总管215的一端可以相互连接，形成单流体输送。入口总管210和出口总管215之间的划分可以在回流管220处定义。回流管220可以设置于入口控制阀240与流体输送之间的连接处间的任何位置，以及所有出口控制阀245与流体输送之间的连接处间的任何位置。在一些实施例中，入口总管210和出口总管215之间可能不能通过入口总管210和出口总管215的两端直接连接。入口总管210和出口总管215可以通过冷却板105(如冷却板105中的通道)间接相互连接，形成多个没有多个分支的流体输送装置。液体输送可以从入口总管210开始，通过连接到入口控制阀240的分支管道到达冷却板105，然后通过另一个连接到出口控制阀245的分支管道到达出口总管215。在这种方式下，系统200的冷却板105可以作为连接入口总管210和出口总管215的回流管220。
入口总管210、出口总管215或者回流管220可以相对于电池模块125的电池子模块120、电池模块125或电池块115以任何方式定位、安排或布置、安装。入口总管210、出口总管215和回流管220可以彼此共面布置或设置。入口总管210、出口总管215和回流管220可以布置或安装在与冷却板105基本上相同的平面上(例如，倾角或倾斜度在0°到15°之间的偏差和偏差在0到10厘米之间)。入口总管210和出口总管215的至少一部分可以定位、布置或设置在至少一个电池模块125的上方或下方。入口总管210和出口总管215的一部分可以围绕电池模块125布置(例如，沿着电池模块125的外周)。入口总管210和出口总管215的部分可在电池子模块120的集群或排列之间沿电池包260的中部布置(如图)。入口总管210和出口总管215的一部分可沿电池模块125的底面的外周布置。入口总管210和出口总管215的部分可布置或安装在电池块115之间，或电池包260的电池子模块120之间。回流管220可以被设置于电池模块125之上或者之下。回流管220可以配置在电池模块125的上方或下方。回流管220可以布置在电池模块125周围(例如，沿着电池模块125的外周)。回流管220可以布置在电池包260的外围(如图所示)。
系统200可包括至少一个入口总管液体控制器225。液体控制器225可与入口总管210耦合以控制入口总管210中的冷却剂循环。入口总管液体控制器225可包括或可通过流体输送(如管道、通道)与至少一个液罐230连接。液罐230可以包含、保持、储存或以其他方式拥有冷却剂。液罐230中包含的冷却剂可以是液体或气体。冷却剂可以包括水、防冻剂、聚烷基乙二醇、液氮、氢氟碳化合物(HFCs)和全氟碳化合物(PFCs)等。入口总管液体控制器可以控制冷却剂从液罐230进入入口总管的流速。入口总管液体控制器可以包括一个压力调节器来控制冷却剂进入入口总管的循环。入口总管液体控制器225的压力调节器可以是单级调节器，也可以是双极调节器。入口总管液体控制器225的压力调节器可包括加压元件、限制元件和测量元件中的至少一个。加压元件可以对引入到入口总管210中的冷却剂施加压力。所述加压元件可以包括膜片驱动器和弹簧，用于对冷却剂施加压力。限制元件可以包括一个控制阀，用于可变地控制冷却剂流出液罐230和进入入口总管210的流速。测量元件可以测量或确定冷却剂从液罐230，通过入口总管液体控制器225，进入入口总管210的流速。入口总管液体控制器225可与电池模块125、电池包260或电池模块125的一个或多个电池块115集成。入口总管液体控制器225可以在物理上远离电池块115和电池模块125。
系统200可包括至少一个出口总管液体控制器235。所述出口总管液体控制器235可至少与所述出口总管215相耦合。出口总管液体控制器235可以控制从出口总管215流出的液体流速。该出口总管液体控制器235可包括用于控制来自出口总管215的液体循环的压力调节器。用于出口总管液体控制器235的压力调节器可以是单级调节器，也可以是双级调节器。出口总管液体控制器235的压力调节器可包括加压元件、限制元件和测量元件中的至少一个。加压元件可以对从出口总管215中抽出的冷却剂施加压力。所述加压元件可以包括膜片驱动器和弹簧，用于对液体施加压力。限制元件可以包括一个控制阀，用于可变地控制从出口总管215流出的液体流速。测量元件可以测量或确定液体从出口总管215到出口总管液体控制器235的流速。出口总管液体控制器235可以包括或者可以与处置池250相连接。出口总管液体控制器235可以将出口总管215释放出的液体转移到处置池中。处置池250可以是一个容器，用于容纳冷却板105通过出口控制阀245和出口总管215释放的任何液体。出口总管液体控制器235可以与液罐230相连接。出口总管液体控制器235可以将从出口总管215释放出的液体转移到液罐230中。出口总管液体控制器可以在处置池250和液罐230之间进行选择，将液体从出口总管215中释放出来的容器。出口总管液体控制器235可与电池模块125、电池包260或电池模块125的一个或多个电池块115集成。出口总管液体控制器235可以在物理上远离电池块115和电池模块125。
系统200可以包括至少一个电池管理系统(BMS)205来控制系统200的各种组件。BMS 205可以包括至少一个处理器、至少一个内存、至少一个输入/输出(I/O)接口和至少一个通信接口。BMS 205的处理器可以是，一个现场可编程门阵列(FPGA)，一个芯片上的系统(SOC)，一个微控制器，或一个特定于应用的集成电路(ASIC)，或其他逻辑电路，以执行本文详细介绍的功能。BMS 205可以包含一个或多个计算系统600的组件，详见下文。为了控制系统200的组件，BMS205可以始终耦合着一个或多个冷却板、一个或多个电池快115、一个或多个电池子模块120，电池模块125，一个或多个BMU135，所述至少一个入口总管液体控制器225、所述至少一个出口总管液体控制器235、入口控制阀240、出口控制阀245以及一个或多个传感器255等。通信耦合可以通过有线连接或无线连接(例如，使用近场通信协议和技术)。通过通信耦合，BMS 205可以管理和控制单个BMUs 135和一个或多个电池块115的组件，一个或多个子模块120，电池包260的一个或多个电池模块125。
系统200可以包括至少一个电池管理系统(BMS)205来控制系统200的各种组件。BMS 205可以包括至少一个处理器、至少一个内存、至少一个输入/输出(I/O)接口和至少一个通信接口。BMS 205的处理器可以是，一个现场可编程门阵列(FPGA)，一个芯片上的系统(SOC)，一个微控制器，或一个特定于应用的集成电路(ASIC)，或其他逻辑电路，以执行本文详细介绍的功能。BMS 205可以包含一个或多个计算系统600的组件，详见下文。为了控制系统200的组件，BMS205可以始终耦合着一个或多个冷却板、一个或多个电池快115、一个或多个电池子模块120，电池模块125，一个或多个BMU135，所述至少一个入口总管液体控制器225、所述至少一个出口总管液体控制器235、入口控制阀240、出口控制阀245以及一个或多个传感器255等。通信耦合可以通过有线连接或无线连接(例如，使用近场通信协议和技术)。通过通信耦合，BMS 205可以管理和控制单个BMUs 135和一个或多个电池块115的组件，一个或多个子模块120，电池包260的一个或多个电池模块125。
BMS205的一个或多个组件可以以任何方式定位、分配、安装或设置于电池模块125、或一个或多个电池块115，电池模块125的电池子模块120，BMUs135、电池包260.BMS205可以集成一个或多个电池块115。例如，BMS 205的处理器和存储器可以沿着一个顶部分布或是分布在在单个电池芯110之间的电池块115的内部。BMS 205可以集成到电池模块125中。例如，BMS205的处理器和存储器可沿电池模块125的顶部表面，或与电池块115和电池模块125之间的主体，以及电池块115的顶部表面分布。BMS205可以在物理上与一个或多个电池块115或电池模块125隔离。例如，电池模块125和电池块115可以沿着底盘安装在电动车辆的底部。相反，BMS205可以安装在与电池模块125或电池块115分离的车辆引擎盖中。BMS205的一部分组件的可以从物理上远离所述一个或多个电池块115或电池模块125，而BMS的另一部分组件可以集成到电池块115或者电池模块125中。BMS205可以是一个或多个BMUs135的一部分或是集成。BMS205的所述一个或多个组件可以封装、包含、安排或设置在BMUs135中，与电池块115、子模块120和电池模块125相对。上述单个BMUs 135的功能可以合并到BMS 205中。相反，BMS 205的功能可以整合到单独的BMUs 135中。
系统200可以包括一个或多个传感器255。所述一个或多个传感器255可以相对于电池模块125、电池模块125的一个或多个电池块115、电池块115的单个电池芯110或BMS205以任何方式进行设置。对于每个电池块115、子模块120或者电池模块125，传感器255可以被安装或设置在BMU135上。传感器255可以安装或设置在BMS205本身中。以电池块115为例，每个电池块115可以配备或者可以包含一个或多个传感器255。所述一个或多个传感器255可集成到每个电池块115上。例如，传感器255可以集成在电池块115的主体内，在单个电池芯110之间。所述一个或多个传感器255可以沿着每个电池块115的一个或多个表面分布、设置或安装，如电池块115的顶面、侧壁和底面。例如，一个传感器255可以放置在电池块115的底面，另一个传感器255可以放置在电池块115的顶面。电池模块125可以配备或可以包括一个或多个传感器255。所述一个或多个传感器255可以集成到电池模块125中。所述一个或多个传感器255可沿电池模块125的一个或多个表面分布、安排或设置，如电池模块125的顶面、侧壁和底面。所述一个或多个传感器255可以集成到一个或多个电池块115中的至少一个电池芯110中。一个或多个传感器255可沿电池芯110的一个或多个表面(如顶部表面、侧壁和底部表面)分布、安排或设置。所述一个或多个传感器255可以是BMS 205本身的一部分。如上所述BMS 205可以集成到电池块115，电池模块125，或电池包260上。
每个传感器255可以测量配置所述传感器的电池块115、子模块120或电池模块125的一个或多个特征。例如,以电池块115为例,每个电池块115的一个或多个特征可以包括：温度，来自从电池块115辐射的热量,从电池块115释放的气体，由电池块115施加的压力。传感器255可以包括至少一个温度计来测量从电池块115的散发的热量温度。该温度计可以是红外线温度计、液晶温度计、蒸气压温度计、热敏电阻、柱块温度计、热电偶、石英温度计等。传感器255可包括至少一个气体检测器，以识别从电池座115释放的一种或多种气体物质，或从电池块115中的单个电池芯110释放的气体物质。气体探测器还可以确定从电池块115释放的一种或多种气体物质的浓度(按组分/符号测量)。气体探测器可探测的气态物质包括碳氢化合物、氨、碳化物(如一氧化碳和二氧化碳),氰化物,卤化物,硫化物(如硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、和一氧化disulfur),氮化物,氟化物(例如,氟化氢和氟化磷酰基),挥发性有机化合物(如甲醛和苯)和亚磷酸盐等。传感器255的气体检测器包括电化学气体传感器、火焰离子化检测器、红外点传感器、成球器(如催化珠传感器)、导热计、超声波气体泄漏检测器等。传感器255可以包括至少一个拉力计或一个压力计来测量来自电池芯110或电池块115内部的压力。拉力计可以是测力计、牛顿计、弹簧秤等，用来测量施加在电池芯110或电池块115外表面上的力。压力计可以包括静水压力计(如活塞计,液柱,和麦克劳德压力计),机械压力计(例如,波纹管,波尔登管式压力计,和隔膜),电子压力传感器(例如,电容式传感器,电磁计压敏电阻应变仪,和一个光学传感器),和一个热导仪(如电阻规),等等。
根据测得的电池块115、子模块120或电池模块125的一个或多个特征，每个传感器255可以产生至少一个信号来以中继、发送或以其他方式传达给BMS205。该信号可以指示电池块115、子模块120或电池模块125测量的特征。信号可以包括测量获得的热电池块115,子模块120,或电池模块125的温度,发生了气体释放的电池块115,子模块120,电池模块125,或测量得到的施加在电池块115,子模块120,或电池模块125上的压力。传感器255可根据所测得的电池模块115、子模块120或电池模块125的特征不断地发送信号。传感器还可以每隔一段时间(如每5秒至8分钟)发送包含了电池块115、子模块120或电池模块125的测量获得的特征的信号。该信号还可以包括电池块115、子模块120或电池模块125的标识符，以便将测得的一个或多个特征与电池块115、子模块120或电池模块125相关联。同一组传感器255可以在多个电池块115或电池子模块120之间共享或共用。在这种情况下，传感器255产生的信号可以是多个电池块115或电池子模块120的信号，传感器255被配置在这些电池块115或电池子模块120上。
对于每个电池块115、子模块120或电池模块125,BMS 205可以接收指示该电池块115、子模块120或电池模块125的一个或多个特征的信号。BMS 205可以接收来自一个或多个传感器255的信号，这些传感器布置在或与电池模块115、子模块120或电池模块125相关联。BMS 205还可以从布置在或与电池模块115、子模块120或电池模块125相关联的传感器255中查找一个或多个特征的测量值。从电池块115的集合或电池模块125中的电池子模块120中，BMS205可以识别与信号或者传感器255的测量值相关联的电池块115、电池子模块120或电池模块125。BMS 205可以解析接收到的信号，以识别电池块115、子模块120或电池模块125的一个或多个测量得到的特征，以及电池块115、子模块120或电池模块125的标识符。根据该标识符，BMS 205可以识别与测量值相关的电池块115、子模块120或电池模块125。BMS 205还可以根据接收信号的pin码识别对应的电池块115、子模块120或电池模块125。根据测量结果，BMS 205可以识别来自电池块115、子模块120或电池模块125的热量的由传感器255的温度计测量得到的温度。此外，BMS 205还可以识别出由传感器255的气体探测器识别出的电池块115、子模块120或电池模块125释放出的一种或多种气体物质。BMS205可以识别来自电池块115、子模块120或电池模块125内部的压力，这些压力由传感器255的拉力计或压力计测量获得。
对于每个冷却板，根据从与冷却板热耦合的电池块115、子模块120或电池模块125测量获得的一个或多个特征，BMS205(或单独的与冷却板105连接的BMU135)能够设置、计算或者确定通过冷却板的入口或出口的目标流速。在确定目标流速时，BMS 205可以根据一个或多个测量特性，通过入口控制阀240，确定要提供给冷却板105的冷却剂的一个目标流入流速。根据一个或多个测量特征，BMS 205还可以确定通过出口控制阀245从冷却板105中释放的液体的目标流出流速。BMS205初始地可以将冷却板105的目标流速设置为默认流速，包括入口控制阀240的默认进水流速和出口控制阀245的默认出水流速。由于入口总管液体控制器225与冷却板105的入口间的距离，所述冷却板与电池模块115、子模块120或电池模块125热耦合，以及出口总管液体控制器235与冷却板105的出口间的距离，每个冷却板105的入口控制阀240的默认进水流速和出口控制阀245的默认出水流速可以不同。默认的流入流速为0～35L/min，默认的流出流速为0～35L/min。
为了确定目标流入流速和目标流出流速，BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU135)可以根据具有流速规范的电池块115、子模块120或电池模块125的一个或多个特征。流速规范可以定义流入流速和流出流速与电池模块115、子模块120或电池模块125的测量温度、检测到的气体物质和压力之间的映射关系。例如，在测量温度为15℃到35℃、硫化物为20到30ppm、压力为800到1000kPa的情况下，流速规范可以指示流入流速为40L/min，流出流速为40L/min。考虑到入口总管液体控制器225与冷却板105的入口的距离、出口总管液体控制器235与冷却板105的出口间的距离，所述冷却板105与电池板115、子模块120或是电池模块125热耦合。
此外,BMS 205(或者独立连接到冷却板105的BMU 135)可以根据与电池块115、子模块120、电池模块125的正常操作值的测量偏差值，确定冷却板105的冷却剂的目标流量，所述冷却板与电池块115、子模块120或电池模块125热耦合。正常操作值可以指定一系列特征来维持电池模块115的电池芯110、子模块120或电池模块125的性能水平。例如，正常操作值可以指定温度范围为0℃到45℃，在大气气体(如氧、二氧化碳和氮)之外不存在气态物质，施加的压力在0到200kPa之间。在确定测量偏差时，BMS 205可以计算出测量的温度与正常操作值规定的温度范围之间的差异。BMS 205还可以确定检测到的气体物质与正常操作值指定的气体物质之间的差异。BMS 205可以进一步计算测量压力与正常操作值指定的压力范围之间的差异，有时也称为测量偏差。基于差异的组合(例如，加权平均值)，BMS 205可以确定测量偏差。通过测量电池块115、子模块120或电池模块125的测量偏差，BMS205可以确定冷却板105的入口控制阀240的目标流入流量和出口控制阀245的目标流出流量，所述冷却板105与所述电池块115、子模块120或电池模块125热耦合。对于更高的测量偏差，BMS205可以设置更高的目标流入流量和更低的目标流出流量。对于较低的测量偏差，BMS 205可以设置较低的目标流入流量和较高的目标流出流量。对于零测量偏差，BMS 205可以将目标进气量和目标出气量设置为默认值。
BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU 135)也可以根据电池块115或子模块120发生故障事件的风险度量量来确定冷却板105的冷却剂的目标流量。故障事件可能包括燃烧(如可燃气体的存在)和热失控(如温度超过110℃或压力超过1,000kPa)等。风险度量量可以指示在一段时间内(例如，少于30秒)发生故障事件的可能性。根据电池块115或子模块120的测量获得的特征，BMS 205可以计算、估计或确定故障事件的风险度量量。BMS 205可以通过将测量到的特征输入到故障事件的预测函数中来确定故障事件的风险度量量。该函数可以将测量获得的特征(如温度、压力和某些气体物质的存在)与故障事件发生的可能性联系起来。利用风险度量量，BMS 205可以设定或确定冷却剂到冷却板105的目标流量。对于较高的风险指标，BMS 205可以设置较高的目标流入流量和较低的目标流出流量。对于较低的风险指标，BMS 205可以设置较低的目标流入流量和较高的目标流出流量。对于零风险指标，BMS 205可以将目标流入流量和目标流出流量设置为默认值。
BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU 135)可以根据对电池块115或子模块120故障事件的检测来确定冷却板105的冷却剂的目标流量。如上所述，故障事件包括燃烧事件(如可燃气体的存在)和热失控事件(如温度超过110℃或压力超过1,000kPa)等。故障事件的发生至少会导致冷却板105的部分变形。例如，冷却板105的顶层的一部分与子模块120的底面的一部分齐平，热失控事件的热量传递到该子模块120，该子模块120可能会由于热量而变形。由于变形，顶层的熔化(例如，部分顶层熔化)可能导致冷却板105中包含的冷却剂的压力下降，从而触发吸入更多的冷却剂来冷却位于冷却板105上方的子模块120。BMS205可以通过测量电池块115或子模块120的特征(如温度、压力(如冷却剂、气体)和某些气体物质的存在)来检测失效事件的发生。BMS 205可以将测量到的特征与对应于故障事件的取值范围进行比较。例如，故障事件的取值范围可以至少包括:温度超过110℃，压力超过1,000kPa，硫化物的存在等等。
BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU 135)可以根据从入口控制阀240或出口控制阀245测量的温度来确定冷却板105的冷却剂的目标流速。BMS 205可以将入口控制阀240的温度传感器测得的温度与出口控制阀245的温度传感器测得的温度和一个温差裕度进行比较。温差裕度可以被设置为在与冷却板105热耦合的子模块120的正常工作的情况下，冷却剂从冷却板105的入口进入至出口流出的一个预期的温度升高。例如，温差裕度可以在2℃到40℃之间。BMS205可以确定从入口控制阀240测得的温度小于出口控制阀245测得的温度与温差裕度的和，这可能表明与冷却板105热耦合的子模块120、电池模块125或电池块115正在正常工作。根据这个判断，BMS205能够将当前的流入流速作为目标流入流速，当前的流出流速作为目标流出流速。BMS205可以确定从入口控制阀240测得的温度大于出口控制阀245测得的温度与温差裕度的和，这可能表明与冷却板105热耦合的子模块120、电池模块125或电池块115正在辐射出比正常工作更多的热量。根据这个判断，BMS205可以可通过入口调节阀240以提高流入流速，通过出口调节阀245降低流出流速。通过这种方式，BMS 205可以调整入口控制阀240和出口控制阀245的工作状态，并可以向每个入口控制阀240和出口控制阀245同步确定的目标流入流速和目标流出流速。
BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU 135)可以根据每个冷却板105的目标流速，发送信号分别控制每个冷却板105的至少一个控制阀。该信号可以指定所述冷却板105的至少一个控制阀的目标流速。该信号可以包括一个打开命令，以打开冷却板105的至少一个控制阀。发送至入口或入口控制阀240的打开命令可指定入口或入口控制阀240增加孔径的大小或者直径，以达到目标流入流速。发送至出口或者出口控制阀245的打开命令可以指定出口或出口控制阀245增加孔径的大小或直径，以达到目标流出速率。该信号可以包括一个用于关闭所述冷却板105的至少一个控制阀的关闭命令。发送至入口或入口控制阀240的关闭命令可指定入口或入口控制阀240减小孔径的大小或者直径，以达到目标流入流速。发送至出口或者出口控制阀245的关闭命令可以指定出口或出口控制阀245增大孔径的大小或直径，以达到目标流出速率。所述信号可以包括维持命令，以维持所述冷却板105的至少一个控制阀的流速保持不变。发送至入口控制阀240的维持命令可以指定入口或入口控制阀240维持当前的孔径的大小或直径不变，以维持目标流入流速不变。发送至出口控制阀245的维持命令可以指定出口或出口控制阀240维持当前的孔径的大小或直径不变，以维持目标流入流速不变。该信号可以包括一个节流命令，用于以指定的速率反复打开和关闭所述至少一个控制阀。根据所述目标流速，BMS205可以计算出所述指定的速率，并通过调节所述至少一个控制阀来达到所述目标流速。发送至入口控制阀240的节流指令可以指定入口或者入口控制阀240的孔径以指定的速率开启和关闭。发送至出口控制阀245的节流指令可以指定出口或者出口控制阀245的孔径以指定的速率开启和关闭。
当接收到来自BMS205的控制信号时，所述冷却板105的至少一个控制阀可以根据该信号设置流速。控制阀内的操纵装置(如入口控制阀240和出口控制阀245)可以控制阀体内限制件的位置，以达到规定的流速。操纵装置还可以将BMS发出的信号转换或映射为控制阀的主体内限制件的位置的移动。为了响应接收的打开命令，入口控制阀240可以通过操纵装置将孔径的大小或直径增加到控制信号指定的大小或直径。为了响应接收的打开命令，出口控制阀245可以通过操纵装置将孔径的大小或直径增加到控制信号指定的大小或直径。为了响应接收的关闭命令，入口控制阀240可以通过操纵装置将孔径的大小或直径减小到控制信号指定的大小或直径。为了响应接收的关闭命令，出口控制阀245可以通过操纵装置将孔径的大小或直径减小到控制信号指定的大小或直径。为了响应接收的维持命令，入口控制阀240可以保持当前的孔径大小或直径。为了响应接收的维持命令，出口控制阀245可以保持当前的孔径大小或直径，当接受到节流命令时，入口控制阀240可通过操纵装置以规定的速度反复打开和关闭孔径。当接收到节流命令时，出口控制阀245可通过操纵装置以规定的速度反复打开和关闭孔径。
对每个冷却板105，BMS 205(或连接到冷板105上的单个BMU 135)可以根据目标流入流速产生信号来控制冷却板105的入口控制阀240。BMS 205可以识别每个冷却板105的入口控制阀240的当前流入流速。BMS 205可以确定冷却板105的入口控制阀240的当前流入流速与目标流入流速之间的差值。差值可以对应于入口控制阀240将要被调整的流速的值。基于上述的差值，BMS205可以选择在信号中包含一种命令来控制入口控制阀240。BMS205可以确定当前流入流速与目标流入流速的差值为0。在此基础上，BMS205可以选择在发送给入口控制阀240的信号中包含维持命令，用于控制入口控制阀240保持冷却板105的冷却机的流速。BMS205可以确定入口控制阀240的目标流入流速为0。在此基础上，BMS205可以选择在发送给入口控制阀240的信号中加入关闭命令来减少(例如最小化或终止)冷却剂流入冷却板105的流速。在此基础上，BMS205可以选择一个节流命令(例如一个更新的节流命令)作为一个信号发送至入口控制阀240来减少进入冷却板105的冷却剂的流速。BMS205可以确定目标流入流速大于或等于入口控制阀240的最大流速。在此基础上，BMS205可以选择在发送给入口控制阀240的信号中加入打开命令来扩大(例如，最大限度地)冷却剂进入冷却板105的流速。在此基础上，BMS205可以选择在发送给入口控制阀240的信号中加入节流命令(例如一个更新的节流命令)来提高冷却剂进入到冷却板105的流速。BMS205可以确定当前流入流速与目标流入流速的差值不为0。在此基础上，BMS205可以选择再发送给入口控制阀240的信号中加入调节命令，来调节冷却剂进入冷却板105的流速至目标流入流速。
此外，BMS 205(或连接到冷却板105上的单个BMU 135)也可以根据目标流出流速，产生控制冷却板105出口控制阀245的信号。BMS 205可以识别每个冷却板105的出口控制阀245的当前流出流速。BMS 205可确定冷却板105的出口控制阀245的当前流出流速与目标流出流速的差值。BMS205可以在发送至出口控制阀245的控制信号中包含所述差值。差值可以对应于出口控制阀245将要被调整的流速的值。基于上述的差值，BMS205可以选择在信号中包含一种命令来控制出口控制阀245。BMS205可以确定当前流出流速与目标流出流速的差值为0。在此基础上，BMS205可以选择在发送给出口控制阀245的信号中包含维持命令，用于控制出口控制阀245保持流出冷却板105的液体的流速。BMS205可以确定出口控制阀245的目标流出流速为0。在此基础上，BMS205可以选择在发送给出口控制阀245的信号中加入关闭命令来减少(例如最小化或终止)液体流出冷却板105的流速。BMS205可以确定目标流出流速大于或小于出口控制阀245的最大流速。在此基础上，BMS205可以选择在发送给出口控制阀245的信号中加入打开命令来扩大(例如，最大限度地)液体流出冷却板105的流速。BMS205可以确定当前流入流速与目标流入流速的差值不为0。在此基础上，BMS205可以选择在发送给出口控制阀245的信号中加入调节命令，来液体流出冷却板105的流速至目标流出流速。
同时，BMS 205(或连接到冷却板105的单个BMU 135)可以向入口总管液体控制器225发送一个信号。该信号可以包括一个命令，用于提高冷却剂从液罐230经过入口总管液体控制器225流入入口总管210的流速。该信号可以包括一个命令，用于减少冷却剂从液罐230经过入口总管液体控制器225流入入口总管210的流速。该信号可以包括一个命令，用于保持冷却剂通过进入总管210的流速。为了选择一个命令，BMS205根据冷却板105的每个入口控制阀240的当前流入流速的总和，可以计算或确定入口总管210的当前总流入流速。BMS205可以根据基于电池块115的一个或多个特征确定的冷却板105的每个入口控制阀240的流入流速的总和来计算或确定入口总管210的目标流入流速的总流速。BMS205可以确定当前总流入流速与目标总流入流速之间的差值。BMS205可以确定当前总流入流速小于目标总流入流速。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于增加从液罐230流出至入口总管210的冷却剂的流速来达到目标总流入速率。BMS205可以确定当前总流入流速大于目标总流入流速。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于减少从液罐230流出至入口总管210的冷却剂的流速来达到目标总流入速率。BMS205可以确定所述差值为0。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于保持从液罐230流出至入口总管210的冷却剂的流速。当接收到来自BMS205的信号后，入口总管液体控制器225可以启动压力调节器中的加压元件或限制元件以达到所述信号规定的冷却剂流入入口总管210的流速。
BMS205可以向出口总管液体控制器235发送一个信号。该信号可以包括一个命令，用于增加或提升从出口总管215流出的液体的流出流速。该命令可以包括一个命令，用于减少或降低从出口总管215流出的液体的流出流速。该命令可以包括一个命令，用于维持从出口总管215流出的液体的流出流速。为了选择其中一个命令，BMS205可以根据冷却板105的每个流出控制阀245的当前总流出流速的和，计算或确定出口总管215的当前总流出流速。BMS205可以根据基于电池模块125或电池块115的一个或多个特征确定的冷却板105的每个出口控制阀245的总流出流速来计算或确定出口总管215的目标流入流速的总流速。BMS可以确定当前总流出流速和目标总流出流速之间的差值。BMS可以确定当前总流出流速效率目标总流出流速。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于增加从出口总管215流出的液体的流出速率来达到目标总流入速率。BMS205可以确定当前总流出流速大于目标总流出流速。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于减少从出口总管215流出的液体的流出速率来达到目标总流入速率。BMS205可以确定所述差值为0。在此基础上，BMS205可以选择一个命令，用于维持从出口总管215流出的液体的流出速率。当接收到来自BMS205的信号后，出口总管液体控制器235可以启动压力调节器中的加压元件或限制元件以达到所述信号规定的出口总管215的液体的速率。
图3描绘了安装了电池包260的电动车辆300的横截面图。电动车辆300可以包括一个底盘305(有时可称为框架、内部框架或支撑结构)。底盘305可以支撑电动车辆300的各种部件。底盘305可以横跨电动车辆300的前部分320(如引擎盖或引擎盖的部分)、车身部分325和车后部分330(如后备箱的部分)。所述一个或多个子模块120以及所述冷却板105可以被安装或放置在所述电动车辆300内。所述一个或多个电池包260、所述冷却板105、所述BMS205可以被安装在电动车辆300的底盘305的前部分320、车身部分325(如图3所示)或车后部分330。BMS205可以集成到电池模块125中。电池模块125可以通过与至少一个正集电器310(例如一个正汇流条)和至少一个负集电器315(例如，一个负汇流条)电耦合，向所述一个或多个组件335提供电力。正集电器310可以与电池模块125的正极端子150电耦合，负集电器可以与电池模块125的负极端子电耦合。所述一个或多个组件335可以包括一个电动引擎、一个娱乐系统(例如收音机、显示屏和音响系统)、车载故障诊断系统和电控单元(ECUs)(例如发动机控制模块、传输控模块、刹车控制模块和车身控制模块)等。
图4示出了储能单元的温度控制方法400的流程图。方法400可以通过结合上述的组件及图1-3及图6所描述的组件来执行或实现。方法400可包括冷却板105(ACT405)。冷却板105可以包括一个上层和一个底层。上层可以与下层连接来形成一个容纳腔。上层可以覆盖一个容器，用于在底层的顶部表面防止冷却剂。所述冷却板105可与所述电池模块125热耦合。电池模块125可包括一组电池芯110。冷却板105的底层可以设置于电池模块125的底部表面以下。
冷却板105的上层可以与电池块115或者电池模块125的子模块120热耦合，一个或多个所述电池模块组成了电池包260。冷却板105可以排列于同一平面(例如在同一平面上相对设置)。
方法400包括将冷却板105与中心总管(ACT410)耦合。中心总管可以包括入口总管210和出口总管215.入口总管210可以将冷却剂输送到冷却板105出口总管215可以输送从冷却板105中释放的液体。冷却板105可以包括至少一个控制阀，例如一个入口和一个出口。入口可以被连接至入口控制控制阀240。入口控制控制阀240可以控制从入口总管210到冷却板105的冷却剂的流速。入口控制阀240可以通过软管连接到入口总管210上。出口可以被连接到出口控制阀245。出口控制阀245可以控制从冷却板105到出口总管215的液体的流速。出口控制阀245可以通过软管连接到出口总管215上。
入口总管210和出口总管215可以纵向平行设置或沿电池包260的中部布置。入口总管210和出口总管215可以形成液体流动通道。入口总管210的一端和出口总管215的一端可以进行连接，并设置一个回流管220。入口总管210和出口总管215可以通过冷却板105形成额外的或备用的连接。
方法400可以包括测量电池模块125(ACT415)的特征。该特征可以由电池模块125上设置的或者其他方式与电池模块125连接的传感器255测量获得。传感器255可以测量电池块115或者电池模块125的子模块120的特征。电池模块125的特征可以包括从电池模块125散发的热量的温度、电池模块125是假的压力以及电池模块125的电池芯110释放的气体物质的检测，传感器255可以包括测量温度的温度计、测量压力的力计或压力表以及气体探测去，BMS205可以从传感器255获取电池模块125的测量值。
方法400可以包括控制冷却板205的至少一个控制阀，根据测量获得的每个电池模块125的特征，BMS205可以为与电池模块125热耦合的冷却板105确定一个目标冷却剂的流入流速，BMS205可以根据测量获得的电池模块125的特征，为每个冷却板105的入口控制阀240计算流入流速。BMS205可以发送一个信号来控制冷却板105的入口控制阀240.BMS205也可以根据测量获得的电池模块125的特征，计算每个冷却板105的出口控制阀245的流速。
BMS205可以发送控制信号来控制冷却板105的出口控制阀245。控制信号可以包括一个命令，用于打开或调整(例如增加)入口或出口的孔径大小以达到目标流速。控制信号可以包括一个命令，用于减小入口或出口的孔径大小以达到目标流速。控制信号可以包括一个命令，用于保持入口或出口的孔径大小恒定。
图5示出了储能单元的温度控制方法500的流程图。方法500可以通过结合上述的组件及图1-3及图6所描述的组件来执行或实现。方法500可包括一个温度控制系统100。温度控制系统100可被提供给电动车辆300。温度控制系统100可包括一组电池模块125，每个电池模块125包括一组电池芯110。温度控制系统100可包括一组冷却板105。每个冷却板可以与其中一个电池模块125热耦合。每个冷却板105可以包括一个入口控制阀240来控制冷却剂从入口总管210流入冷却板105的流速。系统100可以包括一个或多个传感器255来测量与冷却板105热耦合的电池模块125的温度和其他特征。该系统100可包括一个电池管理系统(BMS)205，用于根据与冷却板105热耦合的电池模块125的测量的温度，向每个入口控制阀240和每个出口控制阀245发送控制信号。根据测量的温度，BMS205可以设置或确定每个冷却板105的目标流入流速和目标流出流速。BMS205可以发送控制信号来控制入口控制阀240和出口控制阀245。控制信号可以包括将入口控制阀的孔径打开到指定尺寸的命令。控制信号可以包括将入口控制阀的孔径关闭到指定尺寸的命令。
图6示出了一种计算机系统的示例图。计算系统或计算设备600可以包括或用于实现BMU135或BMS205。计算系统600包括用于通信的至少一总线605或其他通信组件，以及连接到总线605的用于处理信息的至少一个处理器610或处理电路。计算系统600也可以包括连接到总线的一个或多个处理器610或处理电路来处理信息。计算系统600还包括至少一个主存615，如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备，与总线605耦合，用于存储信息以及由处理器610执行的指令。主存615可以是或可以包括BMU135或者BMS205。主存615也可以用于存储位置信息、车辆信息、命令指令、车辆状态信息、车辆内外环境信息、道路状态或路况信息，或处理器610执行指令期间的其他信息。计算系统600还可以包括至少一个只读存储器(ROM)620或其他连接到总线605的静态存储设备，用于存储处理器610的静态信息和指令。存储设备625，如固态设备、磁盘或光盘，可以与总线605耦合，以持久地存储信息和指令。存储设备625可以包括或成为BMU 135或BMS 205的一部分。
计算系统600可通过总线605与显示器635连接，如液晶显示器或有源矩阵显示器，用于向用户显示信息，如电动车辆的驾驶员300。输入设备630，如键盘或语音接口，可与总线605连接，用于与处理器610传递信息和命令。输入设备630可以包括一个触摸屏显示器635。输入设备630还可以包括光标控制器，如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于向处理器610传递方向信息和命令选择，并用于控制显示器635上的光标移动。
本方案描述的过程、系统和方法可以由计算系统600实现，以响应处理器610执行主存615中包含的指令的安排。这些指令可以从另一种计算机可读介质(如存储设备625)读入主存625。主存615中包含的指令的选择使得计算机600执行本文所述的说明性过程。多处理器布置中的一个或多个处理器也可以用来执行主存615中包含的指令。硬连接电路可以用来代替软件指令或与软件指令结合并与本文所述的系统和方法结合进行使用。所述系统和方法不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
尽管图6描述了一种计算系统的实施例，但包括在本说明书内描述的操作在内的主题内容可以在其它类型的数字电子电路中实现，或在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书公开的结构及所述结构的替代结构，或者它们中的一个或多个的结合。
虽然动作或操作可以在附图中描绘或以特定顺序描述，但是这样的操作不需要以示出或描述的特定顺序或以顺序执行，并且不需要执行所有描绘或描述的操作。可以以不同的顺序执行这里描述的动作。
现在已经描述了一些说明性的实现，很明显，前述内容是说明性的而非限制性的，已经通过示例的方式呈现。在单独的实施方式的上下文中在此描述的特征也可以在单个实施例或实施方式中组合地实施。在单个实施方式的上下文中描述的特征也可以在多个实施方式中单独地或以各种子组合实施。对本文以单数形式提及的系统和方法的实施方式或元件或动作的引用也可以涵盖包括多个这些元件的实施方式，并且对本文的任何实施方式或元件或动作的任何复数引用也可以涵盖仅包括单个元件的实施方式。单数或复数形式的引用不旨在将本公开的系统或方法、其组件、动作或元件限制为单个或复数配置。对基于任何动作或元素的引用可以包括其中该动作或元素至少部分地基于任何动作或元素的实现。
这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。在此使用的"包括"、"包含"、"具有"、"含有"、"涉及"、"特征在于"及其变化，意味着包括其后列出的项目、其等价物和附加项目，以及由其后列出的项目专门组成的替代实施方式。在一个实施方式中，本文描述的系统和方法由一个、多于一个的每个组合、或所有描述的元件、动作或部件组成。
对本文中以单数形式提及的系统和方法的实施方式或元件或动作的任何引用可以包括包含多个这些元件的实施方式，并且对本文中任何实施方式或元件或动作的任何复数引用可以包括仅包含单个元件的实施方式。单数或复数形式的引用不旨在将本公开的系统或方法、其组件、动作或元件限制为单个或复数配置。对基于任何信息、动作或元素的任何动作或元素的引用可以包括其中动作或元素至少部分地基于任何信息、动作或元素的实现。
本文公开的任何实施方式可以与任何其他实施方式或实施例组合，并且对"实施方式"、"一些实施方式"、"一个实施方式"等的引用不一定是相互排斥的，并且旨在指示结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施方式或实施例中。这里使用的这些术语不一定全部指相同的实现。任何实施方式可以以与本文公开的方面和实施方式一致的任何方式与任何其他实施方式组合，包括地或排他地。
对"或"的引用可以被解释为包括性的，使得使用"或"描述的任何术语可以指示单个、多于一个、以及所有所描述的术语中的任何一个。对术语的连接列表中的至少一个的引用可以被解释为包含性的或，以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何一个。例如，对"A"和"B"中的至少一个"的引用可以仅包括"A"、仅包括"B"、以及包括"A"和"B"。结合"包括"或其它开放术语使用的这些引用可包括附加项目。
在附图、详细描述或任何权利要求中的技术特征之后跟随有附图标记的情况下，包括附图标记以增加附图、详细描述和权利要求的可理解性。因此，参考标记或它们的不存在对任何权利要求要素的范围都没有任何限制作用。
在不脱离本发明的特征的情况下，本文所述的系统和方法可以以其它特定形式来实施。前述实现是说明性的，而不是对所描述的系统和方法的限制。因此，本文所述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前述说明书来指示，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的变化被包含在其中。

Claims (20)

1.一种电动车辆的储能单元的温度控制系统，其特征在于，所述系统包括：
设置在电动车辆中为所述电动车辆提供动力的多个储能单元；
设置在所述电动车辆上的多个冷却板，所述冷却板与入口总管和出口总管平行连接，每个所述冷却板与所述多个储能单元的其中一个所述储能单元热耦合，用于使用冷却剂冷却所述储能单元，每个冷却板包括：
一个入口，用于从所述入口总管接收输送至所述冷却板的所述冷却剂；
一个出口，用于将液体从所述冷却板排出至所述出口总管；
至少一个控制阀，与至少一个所述入口和出口连接；
一个电池管理系统，所述电池管理系统连接着所述储能单元和每一所述冷却板的所述至少一个控制阀，用于
从每个所述储能单元接收指示所述储能单元的特征的输入信号；
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，为每个所述冷却板确定所述冷却剂通过至少一个所述入口及所述出口的目标流速；
向每一所述冷却板发送至少一个控制信号，所述控制信号用于根据所述冷却板的所述冷却剂的目标流速，控制所述至少一个控制阀。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述电池管理系统用于
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，确定每个所述冷却板的至少一种所述冷却剂的目标流入流速和所述冷却剂的目标流出流速；
向每个所述冷却板发送至少一个所述控制信号，所述控制信号用于控制所述至少一个控制阀对至少一个所述目标流入流速及所述目标流出流速进行调整。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述电池管理系统用于
至少部分地根据所述输入信号指示的所述特征，为每个所述储能单元确定与规定的操作值或操作范围的偏差量；至少部分地根据所述与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述偏差量，为每个所述冷却板确定所述冷却剂流过至少一个所述入口及所述出口的目标流速。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述电池管理系统用于
至少部分地根据所述输入信号指示的所述特征，确定发生故障事件的风险度量；
至少部分地根据与所述冷却板耦合的所述储能单元的所述风险度量，为每个所述冷却板确定所述冷却剂流过至少一个所述入口及所述出口的目标流速。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入信号指示了所述储能单元的温度，所述温度由用于所述储能单元的至少一个热敏电阻及所述至少一个控制阀上的温度传感器测量得到。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入信号指示了所述储能单元泄露的气体，所述气体由与所述电池管理系统可通信连接的传感器检测得到。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入信号指示了所述储能单元施加的压力，所述压力由与所述电池管理系统连接的传感器检测得到。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统用于向每一所述冷却板发送所述至少一个控制信号，用于控制所述冷却板的所述至少一个控制阀，所述至少一个控制信号包括至少一个命令，所述命令包括：
一个开启命令，用于打开所述至少一个控制阀来调整所述至少一个控制阀的孔径的大小；
一个关闭命令，用于关闭所述至少一个控制阀来调整所述至少一个控制阀的孔径的大小；
一个维持命令，用于维持流过所述至少一个控制阀的流速；
一个节流阀命令，用于按照预设的流速，打开及关闭所述至少一个控制阀。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却板包括：
一个入口温度传感器，用于测量通过所述入口进入所述冷却板的所述冷却剂的温度；
一个出口温度传感器，用于测量通过所述出口从所述冷却板流出的液体的温度；
所述电池管理系统用于
确定每个冷却板的所述入口温度传感器测量的温度与所述出口温度传感器测量的温度的温差；
至少根据冷却板的所述温差，确定每一所述冷却板的至少一个所述冷却剂的目标流入流速和所述液体的目标流出流速。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述电池管理系统用于
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，从所述多个冷却板中识别发生了故障的所述冷却板；
向发生了故障的所述冷却板发送控制信号来控制所述至少一个控制阀减少从所述冷却板流出的液体的流速。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述多个冷却板的每一所述冷却板的至少一个所述控制阀，包括：
一个入口控制阀，用于通过将所述目标流入流速转化为移动所述入口内的限制件的位置，以控制冷却剂进入所述冷却板的流入流速；
一个出口控制阀，用于通过将所述目标流出流速转化为移动所述出口内的限制件的位置，以控制所述液体流出所述冷却板的流出流速。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述入口总管及所述出口总管沿所述多个储能单元的中部，设置于所述多个冷却板之间。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括一个回流管，用于将所述入口总管的一端及所述出口总管的一端进行连接。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述多个冷却板设置于所述电动车辆内所述多个储能单元的下方，所述多个冷却板彼此相对布置。
15.一种电动车辆内的储能单元的温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一种用于电动车辆的温度控制系统，包括：
设置在电动车辆中为所述电动车辆提供动力的多个储能单元；
设置在所述电动车辆上的多个冷却板，所述冷却板与入口总管和出口总管平行连接，每个所述冷却板与所述多个储能单元的其中一个所述储能单元热耦合，用于使用冷却剂冷却所述储能单元，每个冷却板包括：
一个入口，用于从所述入口总管接收输送至所述冷却板的所述冷却剂；
一个出口，用于将液体从所述冷却板排出至所述出口总管；
至少一个控制阀，与至少一个所述入口和出口连接；
一个电池管理系统，所述电池管理系统连接着所述储能单元和每一所述冷却板的所述至少一个控制阀，用于
从每个储能单元接收指示所述储能单元的特征的输入信号；
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，为每个所述冷却板确定所述冷却剂通过至少一个所述入口及所述出口的目标流速；
向每一所述冷却板发送至少一个控制信号，所述控制信号用于根据所述冷却板的所述冷却剂的目标流速，控制所述至少一个控制阀。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
提供的所述温度控制系统，包括：
电池管理系统用于：
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，确定每个所述冷却板的所述冷却剂的流入流速和所述液体的流出流速；
向每个所述冷却板发送所述至少一个所述控制信号，所述控制信号用于根据所述目标流入流速及所述目标流出流速，控制所述至少一个控制阀。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
提供的所述温度控制系统，包括：
所述入口总管及所述出口总管沿所述多个储能单元的中部，设置于所述多个冷却板之间。
18.一种电动车辆，其特征在于，所述车辆包括：
一个或多个组件；
多个储能单元，所述储能单元与一个入口总管及一个出口总管平行设置，用于向所述一个或多个组件提供动力；
多个冷却板，每个所述冷却板与所述多个储能单元的其中一个所述储能单元热耦合，用于使用冷却剂冷却所述储能单元，每个冷却板包括：
一个入口，用于从所述入口总管接收输送至所述冷却板的所述冷却剂；
一个出口，用于将液体从所述冷却板排出至所述出口总管；
至少一个控制阀，与至少一个所述入口和出口连接；
一个电池管理系统，所述电池管理系统连接着所述储能单元和每一所述冷却板的所述至少一个控制阀，用于
从每个储能单元接收指示所述储能单元的特征的输入信号；
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，为每个所述冷却板确定所述冷却剂通过至少一个所述入口及所述出口的目标流速；
向每一所述冷却板发送至少一个控制信号，所述控制信号用于根据所述冷却板的所述冷却剂的目标流速，控制所述至少一个控制阀。
19.根据权利要求18所述的电动车辆，其特征在于，
所述电池管理系统用于
根据与所述冷却板热耦合的所述储能单元的所述特征，确定每个所述冷却板的所述冷却剂的流入流速和所述液体的流出流速；
向每个所述冷却板发送所述至少一个所述控制信号，所述控制信号用于根据所述目标流入流速及所述目标流出流速，控制所述至少一个控制阀。
20.根据权利要求18所述的电动车辆，其特征在于，
所述入口总管及所述出口总管沿所述多个储能单元的中部，设置于所述多个冷却板之间。
CN201880059343.1A 2017-09-12 2018-09-10 电池系统的动态冷却控制 Pending CN111183548A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762557685P 2017-09-12 2017-09-12
US62/557,685 2017-09-12
US16/118,358 2018-08-30
US16/118,358 US20190077275A1 (en) 2017-09-12 2018-08-30 Dynamic cooling control for battery systems
PCT/CN2018/104878 WO2019052423A1 (en) 2017-09-12 2018-09-10 DYNAMIC COOLING CONTROL OF BATTERY SYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111183548A true CN111183548A (zh) 2020-05-19

Family

ID=65630472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880059343.1A Pending CN111183548A (zh) 2017-09-12 2018-09-10 电池系统的动态冷却控制

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190077275A1 (zh)
CN (1) CN111183548A (zh)
WO (1) WO2019052423A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112566475A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 北京涌现数字科技有限公司 冷却系统
CN113381096A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 上海理工大学 基于冷却路径的实时优化电池热管理系统
CN113889698A (zh) * 2020-06-17 2022-01-04 比亚迪股份有限公司 储能机柜及其消防系统
CN115692901A (zh) * 2022-09-07 2023-02-03 嘉兴方晟电子科技有限公司 一种动力电池恒温控制系统、控制方法及温控装置
CN116526016A (zh) * 2023-07-04 2023-08-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 冷却系统及其储能电站和冷却控制方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021518647A (ja) * 2018-03-16 2021-08-02 ロメオ・システムズ，インコーポレーテッド 蓄電池モジュールに対するコールドプレート羽根
JP7159828B2 (ja) * 2018-12-05 2022-10-25 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリの冷却システム
KR102415558B1 (ko) 2019-02-11 2022-07-01 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각제가 배터리 모듈 내로 투입될 수 있는 구조를 갖는 에너지 저장 시스템
US11699634B2 (en) * 2019-05-03 2023-07-11 Applied Materials, Inc. Water cooled plate for heat management in power amplifiers
EP3736872B1 (de) * 2019-05-10 2024-07-10 Andreas Stihl AG & Co. KG Akkupack und bearbeitungssystem
JP7385104B2 (ja) * 2019-07-04 2023-11-22 富士通株式会社 燃焼停止装置及び液浸冷却システム
KR20210011262A (ko) * 2019-07-22 2021-02-01 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치
EP4041593A4 (en) * 2019-10-08 2023-01-04 Sten Corfitsen ELECTRIC VEHICLE WITH A MODULAR BATTERY SYSTEM
DE102019128339B4 (de) * 2019-10-21 2023-08-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrisch antreibbares Fahrzeug
DE102020104888B4 (de) 2020-02-25 2024-07-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug
WO2021222743A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 Electric Era Technologies Inc. Battery module
KR102172449B1 (ko) * 2020-06-05 2020-10-30 김광섭 상변화 물질의 잠열을 이용한 배터리 시스템의 화재 방지 장치 및 이를 포함하는 배터리 시스템
KR20220101918A (ko) * 2021-01-12 2022-07-19 에스케이온 주식회사 배터리 팩
CN113036261A (zh) * 2021-03-08 2021-06-25 阳光电源股份有限公司 一种储能系统及其电池系统的温度控制方法
CN115312904A (zh) * 2021-05-06 2022-11-08 上海比耐信息科技有限公司 一种电池包液氮冷却装置及其热管理方法
US20230155242A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-18 Beta Air, Llc System and method for battery ventilation of an electric aircraft
US11949121B2 (en) * 2021-12-29 2024-04-02 Beta Air, Llc Systems and methods for a venting seal for battery modules in an electric aircraft
WO2024062053A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Polestar Performance Ab Detecting battery failure through pressure sensing
CZ2022412A3 (cs) * 2022-09-29 2024-04-10 Qoolers S.R.O. Tepelný výměník s regulací proudu teplosměnného média
US11909022B1 (en) * 2022-12-27 2024-02-20 Rivian Ip Holdings, Llc Battery coolant control

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102064364A (zh) * 2009-11-11 2011-05-18 美商源捷有限公司 用于提高电池安全性的快速冷却系统
CN103682513A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电池热系统和诊断方法
CN204614902U (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 北汽福田汽车股份有限公司 一种电池系统冷却装置及具有其的车辆
CN106785192A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 浙江吉利控股集团有限公司 一种热管理系统
CN106972207A (zh) * 2016-11-11 2017-07-21 蔚来汽车有限公司 模块化可扩展的温度调节系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011002921A2 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Johnson Controls - Saft Advanced Power Solutions Llc Battery system with improved thermal management system
JP5455725B2 (ja) * 2010-03-15 2014-03-26 三菱重工業株式会社 組電池
US9306246B2 (en) * 2013-12-18 2016-04-05 Atieva, Inc. Battery pack damage monitor
KR102233774B1 (ko) * 2014-02-17 2021-03-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
US10211493B2 (en) * 2014-05-16 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Thermal management system for an electrified vehicle
US9673492B2 (en) * 2014-09-17 2017-06-06 GM Global Technology Operations LLC Actively-switched direct refrigerant battery cooling
US9979056B2 (en) * 2015-09-22 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Battery pack flow control system with fan assembly
US10403946B2 (en) * 2016-06-14 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Battery chiller control with electronic expansion device
US10644367B2 (en) * 2016-10-04 2020-05-05 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle battery cooling using excess cabin air conditioning capacity
US10601088B2 (en) * 2016-10-28 2020-03-24 Tiveni Mergeco, Inc. Battery module endplate with sealed hole for cooling tube connection
US10118503B2 (en) * 2017-04-04 2018-11-06 Nio Usa, Inc. Supercooling of components during extreme conditions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102064364A (zh) * 2009-11-11 2011-05-18 美商源捷有限公司 用于提高电池安全性的快速冷却系统
CN103682513A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电池热系统和诊断方法
CN204614902U (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 北汽福田汽车股份有限公司 一种电池系统冷却装置及具有其的车辆
CN106972207A (zh) * 2016-11-11 2017-07-21 蔚来汽车有限公司 模块化可扩展的温度调节系统
CN106785192A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 浙江吉利控股集团有限公司 一种热管理系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113889698A (zh) * 2020-06-17 2022-01-04 比亚迪股份有限公司 储能机柜及其消防系统
CN113889698B (zh) * 2020-06-17 2022-11-11 比亚迪股份有限公司 储能机柜及其消防系统
CN112566475A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 北京涌现数字科技有限公司 冷却系统
CN113381096A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 上海理工大学 基于冷却路径的实时优化电池热管理系统
CN115692901A (zh) * 2022-09-07 2023-02-03 嘉兴方晟电子科技有限公司 一种动力电池恒温控制系统、控制方法及温控装置
CN116526016A (zh) * 2023-07-04 2023-08-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 冷却系统及其储能电站和冷却控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019052423A1 (en) 2019-03-21
US20190077275A1 (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111183548A (zh) 电池系统的动态冷却控制
Kim et al. The estimation of temperature distribution in cylindrical battery cells under unknown cooling conditions
CN111610459B (zh) 用于预测电池组的放电曲线的系统、方法和存储介质
US9853330B2 (en) Enhanced conductive fluid sensor for HV liquid cooled battery packs
Panchal et al. Thermal management of lithium-ion pouch cell with indirect liquid cooling using dual cold plates approach
EP2613399B1 (en) Cooling control apparatus and method for battery pack
US9018905B2 (en) Battery management apparatus of high voltage battery for hybrid vehicle
US8150570B2 (en) Auto management system for air filter used in battery pack and auto management method for the same
US9356325B1 (en) Electrified vehicle battery pack monitoring assembly and method
CN111788734A (zh) 用于电动车辆电池监测的嵌入式电流采集器
CN106207025B (zh) 电的能量存储器模块和相应的模块化构造的能量存储器
CN111656566A (zh) 电动汽车电池管理系统的集成感测板
US20100040939A1 (en) Method of reusing rechargeable battery
KR20130078953A (ko) 차량용 배터리안전장치
US11721849B2 (en) Method for diagnosis of a temperature control means of a battery pack
CN107251312A (zh) 用于容易组装和拆卸的48伏锂离子电池的模块化设计
US8604749B2 (en) Battery pack
US20220393258A1 (en) Lithium-ion battery impending failure detection
JP7506157B2 (ja) 熱暴走検出方法及び電池管理システム
US11265811B2 (en) Method of monitoring and controlling an onboard system and a monitor and control system
CN114080712A (zh) 采用力感测电阻器（fsr）压力传感器的汽车牵引电池的热失控检测
KR20150130696A (ko) 배터리셀 온도제어시스템 및 그 제어방법
KR100837933B1 (ko) 연료전지 자동차 시스템의 수소 탱크 고장 판단 장치 및 방법
CN106099226B (zh) 一种湿度监测装置及电源装置
CN111989816A (zh) 用于确定电能量存储系统之内的至少一个部件到热源或散热器的热连接的状态的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200519