CN114497804A - 电池热管理系统、控制方法及车辆 - Google Patents

电池热管理系统、控制方法及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池热管理系统、控制方法及车辆，其中，电池热管理系统包括换热支路；控温支路，用于对换热介质的温度进行调节并驱使换热介质向换热支路内流通，控温支路的输出端通过第一阀组与换热支路的两端连接，回流端通过第二阀组与换热支路的两端连接，第一阀组和第二阀组能够在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态，换热介质从换热支路的第一端向第二端流通，在第二状态，换热介质从换热支路的第二端向第一端流通；第一温度检测单元，用于检测每个电池包内的电芯的温度；主控单元，与控温支路、第一温度检测单元、第一阀组和第二阀组电连接。解决了现有技术中的电池热管理系统在调控电池组的温度时存在的电池组的温度一致性差的问题。

Description

电池热管理系统、控制方法及车辆
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，尤其涉及一种电池热管理系统、控制方法及车辆。
背景技术
现有技术中的电池热管理系统一般采用液体冷却系统。在液体冷却系统中，对电池组的每个电池包设置相应的水冷板，通过连接管路依次串联各个水冷板形成换热支路，换热介质通过水冷板与各个电池包进行热交换。
在电池组的数量较多或每个电池组所包含的电池包数量较多时，会出现位于换热支路后端的水冷板与电池包之间的换热效果明显差于位于换热支路前端的水冷板与电池包之间的换热效果的问题，导致电池组的各个电池包之间存在较大温度差异，影响电池系统的充放电性能。电芯温度差异会造成电池容量的衰减速度不同，进而影响电池系统的使用寿命。
因此，如何解决现有技术中的电池热管理系统在调控电池组的温度时存在的电池组的温度一致性差的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明提供一种电池热管理系统、控制方法及车辆，用以解决现有技术中的电池热管理系统在调控电池组的温度时存在的电池组的温度一致性差的缺陷。
本发明提供一种电池热管理系统，包括：
换热支路，用于供换热介质与电池组的每个电池包进行热交换；
控温支路，用于对所述换热介质的温度进行调节并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通，所述控温支路的输出端通过第一阀组与所述换热支路的两端连接，回流端通过第二阀组与所述换热支路的两端连接，所述第一阀组和第二阀组能够在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态，所述换热介质从所述换热支路的第一端向第二端流通，在所述第二状态，所述换热介质从所述换热支路的第二端向第一端流通；
第一温度检测单元，用于检测每个所述电池包内的电芯的温度；
主控单元，与所述控温支路、所述第一温度检测单元、第一阀组和第二阀组电连接。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，所述换热支路包括多个换热部，多个所述换热部与所述电池包一一对应且能够分别与所述电池包接触，各个所述换热部串联连接。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，所述控温支路包括用于容纳所述换热介质的容纳箱、用于对所述换热介质加热的加热装置、用于对所述换热介质降温的冷却装置和用于驱使所述换热介质流通的动力装置，所述加热装置、所述冷却装置和所述动力装置均与所述主控单元电连接。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，所述动力装置设置在所述控温支路的输出端，所述动力装置包括多个动力部，多个所述动力部并联连接；
所述换热支路设置有多条，所述换热支路与所述动力部一一对应，所述动力部的输出端通过所述第一阀组与所述换热支路的两端连接。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，所述第一阀组和所述第二阀组均为三通阀；
或，所述第一阀组和所述第二阀组均包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门的第一端和所述第二阀门的第一端相连通，用于与所述控温支路的输出端或所述控温支路的回流端连接，所述第一阀门的第二端和所述第二阀门的第二端分别与所述换热支路的两端连接。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，所述第一阀门和所述第二阀门均为流量调节阀。
根据本发明提供的一种电池热管理系统，还包括第二温度检测单元，所述第二温度检测单元用于检测所述换热支路内的所述换热介质的温度，所述第二温度检测单元与所述主控单元电连接。
本发明还提供一种电池热管理系统的控制方法，基于如上述的电池热管理系统，所述控制方法包括：
获取电池组的每个电池包内的电芯的温度；
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的每个电池包的温度；
当确定所述电池组的每个电池包的温度与目标温度值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小趋势时，控制第一阀组和第二阀组切换至第一状态；
当确定所述电池组的每个电池包的温度与所述目标温度值之间的差值沿所述换热支路第一端至第二端的方向呈增加趋势时，控制所述第一阀组和所述第二阀组切换至第二状态。
根据本发明提供的一种电池热管理系统的控制方法，在所述根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的每个电池包的温度之前，还包括：
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节所述换热介质的温度。
根据本发明提供的一种电池热管理系统的控制方法，所述根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节所述换热介质的温度，包括：
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的所述电芯的最高温度值、最低温度值和平均温度值；
当所述最高温度值大于第一温度阈值或所述平均温度值大于第二温度阈值时，控制控温支路降低所述换热介质的温度，并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通；
当所述最低温度值小于第三温度阈值或所述平均温度值小于第四温度阈值时，控制所述控温支路增加所述换热介质的温度，并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通，其中，所述第三温度阈值小于所述第一温度阈值，所述第四温度阈值小于所述第二温度阈值；
当所述最高温度值小于所述第一温度阈值、所述最低温度值大于所述第三温度阈值，并且所述最高温度值与所述最低温度值之间的差值大于第五温度阈值时，控制所述控温支路仅驱使所述换热介质向所述换热支路内流通。
本发明还提供一种车辆，包括如上述的电池热管理系统。
本发明提供的电池热管理系统，包括换热支路、控温支路、第一温度检测单元和主控单元，第一温度检测单元用于检测电池组的每个电池包内的电芯的温度。主控单元获取每个电池包的电芯的温度后，根据每个电池包的电芯的温度控制控温支路对换热介质的温度进行调节，并驱使换热介质向换热支路内流通。每个电池包内的电芯的平均温度值为每个电池包的温度，当电池组的各个电池包之间的温度差异较大时，根据各个电池包的温度与目标温度值之间的差值，主控单元控制第一阀组和第二阀组切换状态，使换热介质先与温度和目标温度值差异较大的电池包进行换热，再与温度和目标温度值差异较小的电池包进行换热。从而减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性，从而能够延长电池系统的使用寿命。
进一步，在本发明提供的电池热管理系统的控制方法中，由于基于如上所述的电池热管理系统，因此同样具备如上所述的各种优势。
进一步，在本发明提供的车辆中，由于具备如上所述的电池热管理系统，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的电池热管理系统的结构示意图一；
图2是本发明提供的电池热管理系统的结构示意图二；
图3是本发明提供的电池热管理系统的结构示意图三。
附图标记：
1：换热部；2：容纳箱；3：加热装置；4：冷却装置；5：主控单元；6：动力部；7：第一阀门；8：第二阀门；9：第一三通阀；10：第二三通阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图3描述本发明实施例的电池热管理系统。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种电池热管理系统，包括换热支路、控温支路、第一温度检测单元和主控单元5，具体来说，第一温度检测单元用于检测电池组的每个电池包内的电芯的温度，每个电池包内的电芯的平均温度值视为每个电池包的温度。
需要说明的是，上述利用第一温度检测单元对电池包内的电芯的温度的检测手段，对于本领域技术人员而言，为成熟的现有技术，此处不再赘述。
上述换热支路用于供换热介质与电池组的每个电池包进行热交换，上述控温支路用于对换热介质的温度进行调节，并驱使换热介质向换热支路内流通。控温支路、第一温度检测单元、第一阀组和第二阀组均与主控单元5电连接，主控单元5能够获取第一温度检测单元所检测的电池组的每个电池包内的电芯的温度数据，并且能够根据温度数据控制控温支路和换热支路。
通过第一阀组使上述控温支路的输出端与换热支路的两端连接，通过第二阀组使上述控温支路的回流端与换热支路的两端连接。上述第一阀组和第二阀组能够在第一状态和第二状态之间切换，将第一阀组和第二阀组切换至第一状态时，控温支路能够驱使换热介质从换热支路的第一端向第二端流通。将第一阀组和第二阀组切换至第二状态时，控温支路能够驱使换热介质从换热支路的第二端向第一端流通。
主控单元5获取电池组的每个电池包的电芯的温度后，根据每个电池包的电芯的温度，控制控温支路对换热介质的温度进行调节，并驱使换热介质向换热支路内流通。当电池组的每个电池包的电芯的温度小于目标温度值时，控制控温支路对换热介质加热，当电池组的每个电池包的电芯的温度大于目标温度值时，控制控温支路对换热介质降温。
主控单元5可以根据电池组的每个电池包的电芯的温度，计算确定每个电池包的电芯的平均温度，将每个电池包的电芯的平均温度作为相应电池包的温度。
当电池组的各个电池包之间的温度差异较大时，根据各个电池包的温度与目标温度值之间的差值，主控单元5控制第一阀组和第二阀组切换状态，使换热介质先与温度和目标温度值差异较大的电池包进行换热，再与温度和目标温度值差异较小的电池包进行换热。从而减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性，从而能够延长电池系统的使用寿命。
本发明实施例中，上述换热支路包括多个换热部1，多个换热部1与电池包一一对应，且多个换热部1能够分别与电池组的每个电池包接触。上述各个换热部1串联连接，经控温支路调节温度后的换热介质可以依次流经各个换热部1。
本实施例中，上述控温支路包括容纳箱2、加热装置3、冷却装置4和动力装置，具体来说，上述容纳箱2用于容纳换热介质，加热装置3用于对换热介质进行加热处理，以增加换热介质的温度，上述冷却装置4用于对换热介质进行降温处理，以降低换热介质的温度。上述动力装置则为换热介质的流通提供动力，用于驱使换热介质在换热支路和控温支路内流通。
可以将上述容纳箱2作为控温支路的回流端，将动力装置作为控温支路的输出端，将加热装置3和冷却装置4设置在容纳箱2与动力装置之间的连接管路上。
上述加热装置3、冷却装置4和动力装置均与主控单元5电连接，使主控单元5能够控制加热装置3、冷却装置4和动力装置运行。
上述加热装置3可以为PTC加热器，利用电能对换热介质进行加热处理。
上述冷却装置4可以为能够与车辆的空调系统进行热交换的板式换热器，利用车辆的空调系统对换热介质进行冷却降温处理。
当车辆上设置有多个电池组，可以利用同一控温支路对各个电池组的电池包进行调节。各个电池组的电池包串联形成换热支路后，再相互并联，使与各个电池组对应的换热支路独立运行，互不影响。
本实施例中，上述动力装置包括多个动力部6，多个动力部6并联连接。上述换热介质为水时，上述动力部6可以选为水泵。多个水泵的进口相互连通后与容纳箱2连接。
上述换热支路设置有多条，换热支路与动力部6一一对应，使每个换热支路的两端通过第一阀组与每个水泵的出口连接，参照图3。
加热装置3和冷却装置4设置在容纳箱2和动力装置之间，上述各条换热支路的两端均通过第二阀组与容纳箱2连接。
本发明实施例中，上述第一阀组和第二阀组可以设置为三通阀的形式，也可以设置成两个二通阀相配合的形式。
当第一阀组和第二阀组选用三通阀时，第一阀组为第一三通阀9，第二阀组为第二三通阀10，如图2所示。第一三通阀9的其中一个接口与水泵的出口连接，另外两个接口分别与换热支路的两端连接。第二三通阀10的其中一个接口与容纳箱2连接，另外两个接口分别与换热支路的两端连接。
当第一阀组和第二阀组设置成两个二通阀相配合的形式时，第一阀组和第二阀组均包括第一阀门7和第二阀门8，如图1所示。
其中，对于第一阀组而言，第一阀门7的第一端和第二阀门8的第一端相连通，用于与控温支路的输出端连接，具体可以与水泵的出口连接；第一阀门7的第二端和第二阀门8的第二端分别与换热支路的第一端和第二端连接。
对于第二阀组而言，第一阀门7的第一端和第二阀门8的第一端相连通，用于与控温支路的回流端连接，具体可以与容纳箱2连接；第一阀门7的第二端和第二阀门8的第二端分别与换热支路的第一端和第二端连接。
本发明实施例中，将上述第一阀门7和第二阀门8均设置为流量调节阀，通过调节第一阀门7和第二阀门8的开度，可以调节换热介质的流量。对于加热装置3、冷却装置4和动力装置的功率固定、无法调节的情况，可以通过调节第一阀门7和第二阀门8的开度，实现对换热介质的流量的调节，从而调控换热介质与电池包之间的换热效率。
上述第一阀组的第一阀门7和第二阀门8互锁，第二阀组的第一阀门7和第二阀门8互锁，可以有效避免第一阀组的第一阀门7和第二阀门8同时打开，或第二阀组的第一阀门7和第二阀门8同时打开。
上述主控单元5包括电池管理系统，通过引脚控制第一阀门7和第二阀门8，上述第一阀组的第二阀门8和第二阀组的第一阀门7为同一引脚控制，上述第一阀组的第一阀门7和第二阀组的第二阀门8为同一引脚控制，且两组引脚互斥。
在电芯的温度与目标温度值之间的差值较小时，通过减小换热介质的流量，可以使电芯的温度缓慢恢复至目标温度值，避免因温度恢复过快导致的第一阀组和第二阀组频繁切换状态的问题，减缓第一阀组和第二阀组的老化速度，延长电池热管理系统的使用寿命。
本发明实施例中的电池热管理系统还包括第二温度检测单元，第二温度检测单元用于检测换热支路内的换热介质的温度。第二温度检测单元与主控单元5电连接，主控单元5能够获取第二温度检测单元所检测到的换热介质的温度数据。
第二温度检测单元可以为设置在换热支路上的温度传感器。具体来说，可以在换热支路的两端分别设置温度传感器，主控单元5获取两个温度传感器的检测数据之后，通过对比分析，可以确定加热装置3和冷却装置4是否能够对换热介质的温度有效调节。
此外，还可以在相邻换热部1之间设置上述温度传感器，主控单元5获取温度传感器的检测数据之后，通过对比分析，可以确定换热介质与各个电池包的换热效率，便于对控温支路和换热支路的调控。
另一方面，本发明还提供一种基于上述任一实施例提供的电池热管理系统的控制方法。下文描述的电池热管理系统的控制方法与上文描述的电池热管理系统可相互对应参照。
本发明实施例提供的电池热管理系统的控制方法包括：
步骤110、获取电池组的每个电池包内的电芯的温度。
一般利用温度传感器检测电池组的每个电池包内的电芯的温度，使温度传感器与主控单元5电连接，可以使主控单元5获取电池组的每个电池包的电芯的温度。
步骤120、根据电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定电池组的每个电池包的温度。
主控单元5可以根据电池组的每个电池包的电芯的温度，计算确定每个电池包的电芯的平均温度。可以将每个电池包的电芯的平均温度作为相应电池包的温度。
步骤130、当确定电池组的每个电池包的温度与目标温度值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小趋势时，控制第一阀组和第二阀组切换至第一状态；
当确定电池组的每个电池包的温度与目标温度值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈增加趋势时，控制第一阀组和第二阀组切换至第二状态。
如此设置，根据电池组的每个电池包的温度与目标温度值之间的差值的变化趋势，切换换热介质在换热支路内的流通方向，使换热介质先与温度和目标温度值差异较大的电池包进行换热，再与温度和目标温度值差异较小的电池包进行换热。从而减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性，从而能够延长电池系统的使用寿命。
本发明实施例中的电池热管理系统的控制方法的有益效果的推导过程与上述电池热管理系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
本发明实施例中，在根据电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定电池组的每个电池包的温度之前，还需要根据电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节换热介质的温度。
本实施例中，上述根据电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节换热介质的温度的步骤，包括：
根据电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定电池组的电芯的最高温度值、最低温度值和平均温度值；
当最高温度值大于第一温度阈值或平均温度值大于第二温度阈值时，控制控温支路降低换热介质的温度，并驱使换热介质向换热支路内流通，此时运行对电池包的降温模式；
当最低温度值小于第三温度阈值或平均温度值小于第四温度阈值时，控制控温支路增加换热介质的温度，并驱使换热介质向换热支路内流通，此时运行对电池包的加热模式。
需要说明的是，上述第三温度阈值小于第一温度阈值，第四温度阈值小于第二温度阈值。
当最高温度值小于第一温度阈值、最低温度值大于第三温度阈值，并且最高温度值与最低温度值之间的差值大于第五温度阈值时，控制控温支路仅驱使换热介质向换热支路内流通，控温支路不改变换热介质的温度。此时运行自然调节模式，有利于减小电池组的各个电池包的温度差。
当需要对电池组的各个电池包进行降温时：
若电池组的各个电池包的温度沿换热支路第一端至第二端的方向呈增加的趋势，即，电池组的各个电池包的温度与第一温度阈值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈增加的趋势，此时，主控单元5控制第一阀组和第二阀组切换至第二状态，使低温换热介质先与靠近换热支路第二端的电池包进行换热，再与靠近换热支路第一端的电池包进行换热。从而提高对靠近换热支路第二端的电池包的降温效果，减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性。
若电池组的各个电池包的温度沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小的趋势，即，电池组的各个电池包的温度与第一温度阈值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小的趋势，此时，主控单元5控制第一阀组和第二阀组切换至第一状态，使低温换热介质先与靠近换热支路第一端的电池包进行换热，再与靠近换热支路第二端的电池包进行换热。从而提高对靠近换热支路第一端的电池包的降温效果，减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性。
当需要对电池组的各个电池包进行加热时：
若电池组的各个电池包的温度沿换热支路第一端至第二端的方向呈增加的趋势，即，电池组的各个电池包的温度与第三温度阈值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小的趋势，此时，主控单元5控制第一阀组和第二阀组切换至第一状态，使高温换热介质先与靠近换热支路第一端的电池包进行换热，再与靠近换热支路第二端的电池包进行换热。从而提高对靠近换热支路第一端的电池包的降温效果，减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性。
若电池组的各个电池包的温度沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小的趋势，即，电池组的各个电池包的温度与第三温度阈值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈增加的趋势，此时，主控单元5控制第一阀组和第二阀组切换至第二状态，使高温换热介质先与靠近换热支路第二端的电池包进行换热，再与靠近换热支路第一端的电池包进行换热。从而提高对靠近换热支路第二端的电池包的降温效果，减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性。
又一方面，本发明还提供一种车辆，包括上述任一实施例提供的电池热管理系统。上述任一实施例提供的电池热管理系统能够减小电池组的各个电池包之间的温度差异，提高电池组的温度一致性，从而能够延长电池系统的使用寿命。故本发明实施例中的车辆的电池组的电池包的温度一致性高，使用寿命得到延长。本发明实施例中的车辆的有益效果的推导过程与上述电池热管理系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种电池热管理系统，其特征在于，包括：
换热支路，用于供换热介质与电池组的每个电池包进行热交换；
控温支路，用于对所述换热介质的温度进行调节并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通，所述控温支路的输出端通过第一阀组与所述换热支路的两端连接，回流端通过第二阀组与所述换热支路的两端连接，所述第一阀组和第二阀组能够在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态，所述换热介质从所述换热支路的第一端向第二端流通，在所述第二状态，所述换热介质从所述换热支路的第二端向第一端流通；
第一温度检测单元，用于检测每个所述电池包内的电芯的温度；
主控单元，与所述控温支路、所述第一温度检测单元、第一阀组和第二阀组电连接。
2.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于，所述换热支路包括多个换热部，多个所述换热部与所述电池包一一对应且能够分别与所述电池包接触，各个所述换热部串联连接。
3.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于，所述控温支路包括用于容纳所述换热介质的容纳箱、用于对所述换热介质加热的加热装置、用于对所述换热介质降温的冷却装置和用于驱使所述换热介质流通的动力装置，所述加热装置、所述冷却装置和所述动力装置均与所述主控单元电连接。
4.根据权利要求3所述的电池热管理系统，其特征在于，所述动力装置设置在所述控温支路的输出端，所述动力装置包括多个动力部，多个所述动力部并联连接；
所述换热支路设置有多条，所述换热支路与所述动力部一一对应，所述动力部的输出端通过所述第一阀组与所述换热支路的两端连接。
5.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于，所述第一阀组和所述第二阀组均为三通阀；
或，所述第一阀组和所述第二阀组均包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门的第一端和所述第二阀门的第一端相连通，用于与所述控温支路的输出端或所述控温支路的回流端连接，所述第一阀门的第二端和所述第二阀门的第二端分别与所述换热支路的两端连接。
6.根据权利要求5所述的电池热管理系统，其特征在于，所述第一阀门和所述第二阀门均为流量调节阀。
7.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于，还包括第二温度检测单元，所述第二温度检测单元用于检测所述换热支路内的所述换热介质的温度，所述第二温度检测单元与所述主控单元电连接。
8.一种电池热管理系统的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-7任一项所述的电池热管理系统，所述控制方法包括：
获取电池组的每个电池包内的电芯的温度；
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的每个电池包的温度；
当确定所述电池组的每个电池包的温度与目标温度值之间的差值沿换热支路第一端至第二端的方向呈减小趋势时，控制第一阀组和第二阀组切换至第一状态；
当确定所述电池组的每个电池包的温度与所述目标温度值之间的差值沿所述换热支路第一端至第二端的方向呈增加趋势时，控制所述第一阀组和所述第二阀组切换至第二状态。
9.根据权利要求8所述的电池热管理系统的控制方法，其特征在于，在所述根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的每个电池包的温度之前，还包括：
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节所述换热介质的温度。
10.根据权利要求9所述的电池热管理系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，调节所述换热介质的温度，包括：
根据所述电池组的每个电池包内的电芯的温度，确定所述电池组的所述电芯的最高温度值、最低温度值和平均温度值；
当所述最高温度值大于第一温度阈值或所述平均温度值大于第二温度阈值时，控制控温支路降低所述换热介质的温度，并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通；
当所述最低温度值小于第三温度阈值或所述平均温度值小于第四温度阈值时，控制所述控温支路增加所述换热介质的温度，并驱使所述换热介质向所述换热支路内流通，其中，所述第三温度阈值小于所述第一温度阈值，所述第四温度阈值小于所述第二温度阈值；
当所述最高温度值小于所述第一温度阈值、所述最低温度值大于所述第三温度阈值，并且所述最高温度值与所述最低温度值之间的差值大于第五温度阈值时，控制所述控温支路仅驱使所述换热介质向所述换热支路内流通。
11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的电池热管理系统。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115946575A (zh) * 2023-03-09 2023-04-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理系统、热管理方法、车辆及计算机可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206802377U (zh) * 2017-01-23 2017-12-26 威马汽车技术有限公司 换向器及电池包热管理系统
WO2019184193A1 (zh) * 2018-03-26 2019-10-03 蔚来汽车有限公司 电池温度控制装置和方法、控制器、存储介质和充换电站
CN110492196A (zh) * 2019-08-02 2019-11-22 广州小鹏汽车科技有限公司 热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法
CN211088450U (zh) * 2019-10-22 2020-07-24 华人运通(江苏)技术有限公司 电池热管理系统及其水路系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206802377U (zh) * 2017-01-23 2017-12-26 威马汽车技术有限公司 换向器及电池包热管理系统
WO2019184193A1 (zh) * 2018-03-26 2019-10-03 蔚来汽车有限公司 电池温度控制装置和方法、控制器、存储介质和充换电站
CN110492196A (zh) * 2019-08-02 2019-11-22 广州小鹏汽车科技有限公司 热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法
CN211088450U (zh) * 2019-10-22 2020-07-24 华人运通(江苏)技术有限公司 电池热管理系统及其水路系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115946575A (zh) * 2023-03-09 2023-04-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理系统、热管理方法、车辆及计算机可读存储介质

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