CN117013121A - 电池包及其控制方法、以及储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包及其控制方法、以及储能设备。电池包可以包括电池壳体、电芯、功率模块、控制器、第一温度传感器和第二温度传感器。电芯位于电池壳体内，且电芯的外壁设置有加热膜。功率模块位于电池壳体外，并且与电芯电连接。第一温度传感器用于检测功率模块的温度并获取第一温度值。第二温度传感器用于检测电芯的温度并获取第二温度值。加热膜、第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制器电连接。控制器可以用于根据第一温度值和第二温度值、或者根据第二温度值，控制加热膜对电芯进行加热，以降低电池包内的凝露风险，避免电池包内部长期处于高湿环境中，进而提高电池包的使用寿命和安全性。

Description

电池包及其控制方法、以及储能设备

技术领域

本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种电池包及其控制方法、以及储能设备。

背景技术

随着清洁能源的不断发展和广泛应用，能够储存电能的储能设备开始广泛地应用在多个领域中。在储能设备中，通常将多个串并联的电池包放置在机柜内，以使机柜对电池包起到有效的保护作用。在实际使用时，需要保证电池包处于正常的温度范围内，从而保证电池包的充放电性能和使用安全性。另外，当电池包内外的温度差过高或电池包内的湿度过高时，会对电池包内的电芯或其他电子器件造成腐蚀，甚至会出现短路等不良情况，因此，不能保证电池包的使用寿命和安全性。

发明内容

本申请提供了一种电池包及其控制方法、以及储能设备，以降低电池包内部的凝露风险，从而提高电池包的使用寿命和安全性。

第一方面，本申请提供了一种电池包。电池包可以包括电池壳体、电芯、功率模块、控制器、第一温度传感器和第二温度传感器。具体的，电芯位于电池壳体的内部，功率模块位于电池壳体外。电芯的外壁设置有加热膜。功率模块与电芯电连接。第一温度传感器用于检测功率模块的温度并且获取第一温度值。第二温度传感器用于检测电芯的温度并且获取第二温度值。加热膜、第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制器电连接。控制器用于根据第一温度值和第二温度值、或者根据第二温度值，控制加热膜对电芯进行加热。

在上述电池包中，电池壳体内的第一温度传感器和第二温度传感器可以检测功率模块和电芯的温度。控制器可以根据电芯的温度或者根据电芯和功率模块的温度，判断电芯区域的温度是否易出现凝露现象，从而根据判断结果来控制加热膜对电芯进行加热，以降低电池包内部的凝露风险，避免电芯长期处于高湿环境中，进而提高电池包的使用寿命和安全性。

上述电池壳体可以具有开口。具体设置功率模块的位置时，功率模块可以设置在开口处，并且功率模块与电池壳体可以形成密闭腔体，从而使电池包具有良好的密封性。其中，电芯设置在密闭腔体内。

在上述技术方案中，电池壳体背离功率模块的一侧表面可以设置有透气阀，以实现电池包内部空气和外部空气之间的流通。

具体设置透气阀时，透气阀可以具有单向透湿膜。该单向透湿膜可以阻挡外部湿气渗入电池壳体内，并且在电池包内部的湿度高于电池包外部的湿度时，可以使电池壳体内部的湿气通过单向透湿膜渗出，以防止电池壳体的内部湿气过高。

在一些技术方案中，透气阀的通量可以设置为在7KPa气压下可以大于或等于500L/min，从而实现电池包内部空气和外部空气之间的高通量流通。

在一些技术方案中，加热膜可以包括第一加热片和第二加热片。具体的，第一加热片固定于电芯靠近功率模块的一侧表面，第二加热片固定于电芯背离功率模块的一侧表面。在另外一些技术方案中，加热膜可以包括环形加热片。该环形加热片可以绕电芯的周侧设置。

在一些技术方案中，功率模块可以包括电路板和风扇，风扇与控制器电连接并用于对电路板除湿。当功率模块的内部环境为易凝露环境时，电路板也可能出现凝露现象。因此，控制器还可用于根据第一温度值和第二温度值、或根据第一温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

在另外一些技术方案中，功率模块还可包括固定于电路板的散热器，散热器可用于对电路板进行散热。电池包还包括第三温度传感器，第三温度传感器与控制器电连接，并用于检测散热器的温度并获取第三温度值。在该技术方案中，控制器还可用于根据第一温度值和第三温度值、或者根据第一温度值、第二温度值和第三温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

在其他一些技术方案中，电池包还可包括第一湿度传感器，第一湿度传感器与控制器电连接。第一湿度传感器用于检测功率模块的湿度并获取第一湿度值。控制器还可用于根据第一湿度值，也就是直接根据功率模块的湿度，控制风扇对电路板进行除湿。

当然，电池包还可包括第二湿度传感器，第二湿度传感器与控制器电连接。第二湿度传感器用于检测电芯的湿度并获取第二湿度值。控制器还可用于根据第二湿度值，也就是直接根据电芯的湿度，控制加热膜对电芯进行加热。

此外，电池包还可以包括密闭壳体。控制器可以设置在密闭壳体内，从而可避免控制器受到电池包内部的热湿空气的影响，减少控制器的凝露概率。

上述密闭壳体的具体位置不限，例如密闭壳体可以位于电池壳体的内部；或者，密闭壳体也可以位于功率模块内。

第二方面，本申请提供了一种储能设备。储能设备具体可以包括多个上述第一方面的电池包，这些电池包串联或并联后向母线输出电能。在上述储能设备中，电池包内部的第一温度传感器和第二温度传感器可以检测功率模块和电芯的温度。控制器可以根据电芯的温度或者根据电芯和功率模块的温度，判断电芯区域的温度是否易出现凝露现象，从而根据判断结果来控制加热膜对电芯进行加热，以降低电池包内部的凝露风险，避免电池包内部长期处于高湿环境中，进而提高储能设备中电池包的使用寿命和安全性。

第三方面，本申请提供了一种电池包的控制方法。该控制方法具体可以包括：

控制第一温度传感器检测功率模块的温度并获取第一温度值，控制第二温度传感器检测电芯的温度并获取第二温度值；

根据第一温度值和第二温度值，或者根据第二温度值，控制加热膜对电芯进行加热。

在上述控制方法中，电池包内部的第一温度传感器和第二温度传感器可以检测功率模块和电芯的温度。该方法可以根据电芯的温度或者根据电芯和功率模块的温度，判断电芯区域的温度是否易出现凝露现象，从而根据判断结果来控制加热膜对电芯进行加热，以降低电池包内部的凝露风险，避免电池包内部长期处于高湿环境中，进而提高储能设备中电池包的使用寿命和安全性。

上述根据第一温度值和第二温度值或根据第二温度值，控制加热膜对电芯进行加热，具体可包括：

当满足以下条件中的至少一者时，控制加热膜对电芯进行加热：

第二温度值低于设定温度值；或

第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第一温差值。

此外，上述控制方法还可以包括：

当满足以下条件中的至少一者时，控制加热膜对电芯进行加热：

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯首次上电。

通常，在电芯的工作过程中，电芯区域和功率模块区域均会产热，使凝露不易发生。因此，运行状态超过设定运行时间的电池包不易发生凝露。此外，在首次上电之前，电池包可能存在安装环境或运输过程的未知湿度渗入情况。因此，在首次上电之前，可以控制加热膜对电芯进行加热。

此外，当功率模块的内部环境为易凝露环境时，电路板也可能出现凝露现象。因此，在一些技术方案中，控制方法还可以包括：

根据第一温度值和第二温度值、或者根据第一温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

具体的，当第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值在第二设定差值区间内时，可以控制风扇对电路板进行除湿。

此外，当满足以下条件中的至少一者时，也可以控制风扇对电路板进行除湿：

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯首次上电。

在另外一些技术方案中，功率模块还可包括固定于电路板的散热器，散热器用于对电路板上的发热器件进行散热。在该技术方案中，控制方法还可包括：

控制第三温度传感器检测散热器的温度并获取第三温度值；

根据第一温度值和第三温度值，或者根据第一温度值、第二温度值和第三温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

具体的，控制方法可以包括：

当满足以下条件中的至少一者时，控制风扇对电路板进行除湿：

第一温度值小于第二温度值且第一温度值大于第三温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第三温差值；或

第三温度值大于第一温度值，并且第三温度值与第一温度值的差值大于第四温差值。

在其他一些技术方案中，电池包还可以包括第一湿度传感器。第一湿度传感器可以用于检测功率模块的湿度并获取第一湿度值。控制方法还可包括：

控制第一湿度传感器检测功率模块的湿度并获取第一湿度值；

根据第一湿度值，控制风扇对电路板进行除湿。

和/或，电池包还可以包括第二湿度传感器，第二湿度传感器可以用于检测电芯的湿度并获取第二湿度值。控制方法还可包括：

控制第二湿度传感器检测电芯的湿度并获取第二湿度值；

根据第二湿度值，控制加热膜对电芯进行加热。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池包的一种示意图；

图2为图1中电池包的爆炸图；

图3为本申请实施例提供的储能设备的一种示意图；

图4为本申请实施例提供的电池包的一种示意框图；

图5为本申请实施例提供的进湿速率测试的一种示意图；

图6为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图；

图7为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图；

图8为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图；

图9为本申请实施例提供的电池包的控制方法的一种流程示意图。

附图标记：

01-杯体；

02-杯盖；

04-氯化钙；

03-测试透气阀；

10-电池包；

11-电池壳体；

12-电芯；

13-功率模块；

14-透气阀；

15-加热膜；

17-电路板；

18-风扇；

19-密闭壳体；

20-储能设备；

21-箱体；

131-控制器；

161-第一温度传感器；

162-第二温度传感器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

需要说明的是，以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了方便理解本申请实施例提供的电池包，下面说明一下其应用场景。

图1为本申请实施例提供的电池包的一种示意图，图2为图1中电池包的爆炸图。如图1和图2所示，电池包10具体可以包括电池壳体11、电芯12、功率模块13和控制器(图中未示出)。其中，电芯12设置在电池壳体11的内部，功率模块13设置在电池壳体11的外部并且与电芯12电连接。通常，为了避免电池包10内部的电子器件被日晒或雨淋，电池壳体11可以设置成密封性较佳的壳体，例如，电池壳体11的防水等级可以为IPX5等级或者也可以为IPX5以上的等级。本申请实施例提供的电池包10可以作为储能电池或动力电池。具体的，电池包10可以应用在家庭储能、工业储能、数据中心、电站和车辆充电等场景中，用于对电能进行储存和释放。例如，在一些实施例中，电池包10可以直接应用于新能源车辆，作为动力电池。具体应用时，电池包10可与车辆的电驱动系统连接，并且用于向电驱动系统提供电能。在另外一些实施例中，电池包10可以应用于工业储能用途的储能设备20，作为储能电池。具体的，储能设备20可以包括多个电池包10，这些电池包10可以串联或并联后向母线输出电能。

以上述工业储能用途的储能设备20为示例，图3为本申请实施例提供的储能设备的一种示意图。如图2所示，储能设备20具体可以包括箱体21、以及设置在箱体21内的多个电池包10。箱体21能够为电池包10提供足够的容纳空间，并且能避免电池包10遭受日晒、雨淋等影响，从而提升电池包10的安全性和使用寿命。另外，电池包10设置在箱体21内，有利于提高储能设备的部署便利性。在实际应用时，可以根据实际部署需求将箱体21设置在所需的安装位置。

针对电池壳体的防水等级较高(IPX5及其以上)的电池包，电池壳体能够有效地隔离高湿气体的交换，电池包内部在短时间内发生凝露的风险较小。然而，在实际应用时，由于电池壳体的密封性较佳，电池包内部的温度和湿度可能会较高。若电池包在工作期间长期处于高湿温变的环境，由于电池壳体的材质自身具有微小间隙，电池壳体会产生吸水效应和呼吸效应，因此会导致电池包内部的环境湿度逐步增大，极易发生凝露现象。同时，由于电芯的热容与其他结构件的热容之间的差异较大，电芯升温速率较慢，电芯区域容易出现冷区并发生凝露。当电池壳体内的一些部件(例如电芯或电路板)的温度低于电池壳体内的环境空气温度时，电池壳体内的环境空气中的水汽可能会在该部件的表面凝结，从而形成凝露。而当电芯的外表面存在凝露时，凝露会对电芯形成腐蚀，甚至出现短路等不良情况，影响电池包的安全性和使用寿命。另外，当电池壳体的内壁存在凝露时，凝露也会对电池壳体形成腐蚀，从而会降低电池壳体的结构强度和可靠性，不利于保证电池包的安全性。

需要说明的是，呼吸效应是指在环境温度变化过程中，当密封腔体内温度升高时，气体流出；当密封腔体内温度降低时，气体吸入。密封腔体的呼吸效应除了呼吸大气外，还可能吸进壳体缝隙或者小孔附近的液体，特别是高温天气突发暴雨时，雨水覆盖缝隙或者小孔，密封腔体形成吸水效应。一旦液体被大量吸入，通过呼吸作用排出液体非常困难。这种吸水效应会导致密封腔体短时间内大量积水，使电池包内部形成高湿环境。

在目前的一些储能设备中，通常会在箱体内设置除湿装置，并通过换气管道连通除湿装置和电池包内部，从而降低电池包内的湿度。然而，这种设置不利于长期使用，并且会增加工作人员对储能设备的维护频率。另外，对于部署在偏远地区的储能设备，这种设置会明显增加维护时的难度和时间。

因此，本申请提供了一种电池包及其控制方法、以及储能设备，以降低电池包内部的凝露风险，从而提高电池包的使用寿命和安全性。

图4为本申请实施例提供的电池包的一种示意框图。如图4所示，电池包10还可以包括第一温度传感器161和第二温度传感器162。第一温度传感器161用于检测功率模块13的温度并且获取第一温度值。根据功率模块13在工作期间的发热状态，第一温度传感器161具体可以固定于功率模块13。具体的，第一温度传感器161可以设置在功率模块13的表面，或者也可以设置在功率模块13的内部。第二温度传感器162用于检测电芯12的温度并且获取第二温度值。电芯12的外壁设置有加热膜15。电芯12可以包括多个电芯本体，这些电芯本体可以按阵列排布。具体的，第二温度传感器162可以设置在上述多个电芯本体的外表面，或者也可以设置在相邻两个的电芯本体之间。上述加热膜15、第一温度传感器161和第二温度传感器162可以分别与功率模块13电连接。功率模块13用于根据第一温度值和第二温度值，或者根据第二温度值，控制加热膜15对电芯12进行加热。

当电池壳体11的防水等级较高时，受限于进湿速率较低，电池包10内的湿度并不会发生突变。换句话说，针对防水等级较高的电池包10，电池壳体11内的高湿环境通常是由于长期进湿导致的，而温度的变化使造成电池包10内部凝露的主要原因。因此，在本申请的电池包10中，电池壳体11内的第一温度传感器161和第二温度传感器162用于检测功率模块13和电芯12的温度。其中，由于功率模块13位于电池壳体11的外部，因此，功率模块13的温度可以作为环境温度。控制器可以根据电芯12的温度或者根据电芯12和功率模块13的温度，判断电芯12区域是否易出现凝露现象，从而根据判断结果来控制加热膜15对电芯12进行加热，以降低电池包10内部的凝露风险，避免电芯12长期处于高湿环境中，实现电池包10的凝露风险监测以及除湿，进而提高电池包10的使用寿命和安全性。其中，控制器可以设置为定时获取第一温度值和第二温度值，或者也可以设置为实时获取第一温度值和第二温度值。

如图2所示，在一些实施例中，电池壳体11可以具有开口。具体设置功率模块13的位置时，功率模块13可以设置在开口处，并且功率模块13与电池壳体11可以形成密闭腔体，从而使电池包10具有良好的密封性。其中，电芯12设置在密闭腔体内。

为了连通电池包10的内部空气和外部空气，以平衡电池包10的内外气压，电池壳体11背离功率模块13的一侧表面可以设置有透气阀14。电芯12位于电池壳体11内，并靠近透气阀14设置。

在具体设置透气阀14时，透气阀14可以选用高通量的阀体。图5为本申请实施例提供的进湿速率测试的一种示意图。如图5所示，本申请利用透湿杯对不同的透气阀进行进湿速率测试。透湿杯包括杯体01和杯盖02。杯体01的容量为300毫升，内部装有约35克的氯化钙04。杯盖02设置有安装结构件，测试透气阀03通过该安装结构件固定于杯盖02。在试验之前，称重氯化钙04的初始重量W0。在该试验中，设定试验条件为：温度为40℃±2℃，相对湿度为95％±2％，持续时间h为8小时或12小时。当测试完成后，称重氯化钙04吸湿后的重量W1。根据进湿速率的计算公式，进湿速率为(W1-W0)/h。经过对透气膜面积相同且通量不同的第一组透气阀、以及通量相同且透气膜面积不同的第二组透气阀分别进行进湿速率测试后，可得到不同通量以及不同透气膜面积对进湿速率影响。通过多次测试可知，在透气膜面积相同的情况下，透气阀的不同通量对进湿速率影响较小；在通量相同的情况下，透气阀的不同透气膜面积对进湿速率影响较大，即透气膜面积越大，进湿速率越大。因此，本申请采用通量较高且透气膜面积较小的透气阀14，以实现电池包10内部空气和外部空气之间的高通量流通，从而实现快速内外气压平衡，以抑制呼吸作用和吸水作用，同时降低通过透气阀14引入的进湿影响。因此，透气阀14平衡电池壳体11内外的气压，可以改善电池壳体11的呼吸作用和吸水作用。

在一些可选的实施例中，透气阀14的通量在7KPa气压下通量可以大于或等于500L/min。例如，通量具体可以为500L/min、600L/min、850L/min、987L/min、1000L/min、1200L/min、1380L/min或1400L/min等，此处不再一一例举。

在一些实施例中，透气阀14可以具有单向透湿膜。该单向透湿膜可以进一步阻挡外部湿气渗入电池壳体11内，并且在电池包10内部的湿度高于电池包10外部的湿度时，可以使电池壳体11内部的湿气通过单向透湿膜渗出，以防止电池壳体11的内部湿气过高。

在上述实施例中，加热膜15可以设置在电芯12的外壁，并且可与电芯12紧密接触，以实现对电芯12的加热升温功能。在本申请中，电芯12的外壁的至少一个面设置有加热膜15。如图2所示，在一些实施例中，电芯12靠近透气阀14的一端、以及靠近功率模块13的一端均可以设置有片状的加热膜15。在另外一些实施例中，电芯12的周侧可以设置有环形的加热膜15。在应用时，由于电池包10内存在高湿环境，当电芯12和环境温度之间的温差较大时，电芯12的表面容易出现凝露现象。例如，清晨锂电池升温时，由于电芯12热容较大，相比于电池包10内的环境空气升温速率，电芯12的升温速率更慢，这使得电芯12的表面温度容易低于电池包10的内部环境空气的露点。此时，控制器可控制加热膜15开启，并对电芯12进行加热，以消除这部分的温差。同时，电芯12的易凝露区域温度快速提升，且电池包10内部的整体温度也随之上升，可降低凝露风险。

图6为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图。如图6所示，在一些实施例中，功率模块13具体可以包括电路板17和风扇18。当功率模块13的内部环境为易凝露环境时，由于电路板17上的一些器件在工作时会产生热量，从而产生温变。因此，电路板17也可能出现凝露现象。为了对电路板17进行除湿，风扇18与控制器电连接并用于对电路板17除湿。控制器可用于根据第一温度值和第二温度值、或者根据第一温度值，控制风扇18对电路板17进行除湿。另外，为了加快除湿速率，风扇18的出风方向可以平行于电路板17。

在另外一些实施例中，功率模块13还可以包括散热器。散热器设置于电路板17，并用于对电路板17上的发热器件进行散热。电池包10还可包括与控制器电连接的第三温度传感器，第三温度传感器可用于检测散热器的温度并获取第三温度值。在该实施例中，散热器的温度也可作为电路板17的温度。控制器还用于根据第一温度值和第三温度值、或者根据第一温度值、第二温度值和第三温度值，控制风扇18对电路板17进行除湿。

在其他一些实施例中，电池包10还可包括第一湿度传感器。第一湿度传感器设置在功率模块13的表面或内部，并且与控制器电连接。第一湿度传感器用于检测功率模块13的湿度并获取第一湿度值。控制器还可用于根据第一湿度值，也就是直接根据功率模块13的湿度，控制风扇18对电路板17进行除湿。当然，电池包10还可包括第二湿度传感器。第二湿度传感器设置在电芯12，并且与控制器电连接。第二湿度传感器用于检测电芯12的湿度并获取第二湿度值。控制器还可用于根据第二湿度值，也就是直接根据电芯12的湿度，控制加热膜15对电芯12进行加热。

图7为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图，图8为本申请实施例提供的电池包的另一种示意图。如图7和图8所示，电池包10还可以包括密闭壳体19。控制器131可以设置在密闭壳体19内，从而可避免控制器131受到电池包10内部的热湿空气的影响，减少控制器131的凝露概率。其中，密闭壳体19与电池壳体11的位置关系不做限制，例如，如图7所示，密闭壳体19可以位于电池壳体11的内部。或者，如图8所示，密闭壳体19可以位于电池壳体11的外部。此时，可以使得密闭壳体19独立于功率模块13设置并与电池壳体11固定连接，或者也可以设置在功率模块13内。

基于相同的设计构思，本申请提供了一种上述电池包10的控制方法，其中，电池包10的功率模块13用于执行该控制方法。图9为本申请实施例提供的电池包的控制方法的一种流程示意图。如图9所示，该控制方法具体可以包括：

步骤S101、控制第一温度传感器检测功率模块的温度并获取第一温度值，控制第二温度传感器检测电芯的温度并获取第二温度值。

步骤S102、根据第一温度值和第二温度值，或者根据第二温度值，控制加热膜对电芯进行加热。

在上述控制方法中，电池包10内部的第一温度传感器161和第二温度传感器162可以检测功率模块13和电芯12的温度。该控制方法可以根据电芯12的温度或者根据电芯12和功率模块13的温度，判断电芯12区域是否易出现凝露现象，从而根据判断结果来控制加热膜15对电芯12进行加热，以降低电池包10内部的凝露风险，避免电池包10内部长期处于高湿环境中，进而提高储能设备20中电池包10的使用寿命和安全性。

具体的，在控制器执行控制方法时，控制加热膜15对电芯12进行加热的条件可以满足以下条件中的至少一者：

第二温度值低于设定温度值。

在自然环境中，湿度是动态变化的，当电池壳体11的内部湿度比外部湿度更高时，电池壳体11为进湿状态；当电池壳体11的内部湿度比外部湿度更低时，电池壳体11为出湿状态。电池壳体11内的腔体湿度动态调整过程中会逐渐趋向所处环境的平衡湿度。因此，在实际应用中，可以根据应用环境的平衡湿度以及电芯12区域与功率模块13区域的第一温差值a℃来确定凝露发生温度。

本申请的电池包10可以进行不同温变速率下的高温高湿试验(参考GB/T 2423.4温湿试验标准)，以针对不同区域采温。通过试验，可以识别到凝露开始发生的温变速率、以及在该温变速率下的电池包10的电芯12区域与功率模块13区域之间存在温差，并且可识别到导致该温差的快速温变出现，此时为凝露易发生场景，控制器可以启动除湿措施。假设平衡湿度为60％，并且第一温差值为8℃，此时露点温度为12℃，可得到对应温度为20℃。这表示在20℃以上的温度场景中，电芯12区域达到凝露条件的概率较低。因此，在该环境中，可以将设定温度值设置在20℃，从而可以过滤高温环境下温变。而控制器可接收到电芯12的温度，判断电芯12的温度是否低于设定温度值。如果是，则可以控制加热膜15对电芯12加热。

或者，第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第一温差值。

当电池包10的外部环境出现温变时，电芯12区域的温变速率低于功率模块13区域的温变速率，容易在电芯12区域形成冷区，使得电芯12区域的温度低于电池包10的内部环境空气的露点。经过大量的试验得出，电池包10的电芯12区域与功率模块13区域之间的第一温差值a℃可以在[3，10]区间内，例如，a可以取值为3、3.5、4.5、5、7、8.4、8.9、9.2、9.6或10等，此处不再一一例举。具体使得在第一温度值与第二温度值的差值小于第一温差值a℃的场景下，电池包10不易发生凝露现象，即电芯12区域不易发生凝露现象。

当然，在电池包10应用于储能设备20时，除了根据电芯12和功率模块13的温度以外，还可以根据其他条件来控制加热膜15对电芯12加热。例如，在一些实施例中，上述控制方法还可以包括：

当满足以下条件中的至少一者时，控制加热膜15对电芯12进行加热：

电芯的连续运行时间小于设定运行时间。

通常，在电芯12的工作过程中，电芯12区域和功率模块13区域均会产热，使凝露不易发生。因此，运行状态超过设定运行时间的电池包10不易发生凝露，可以将运行超过该设定运行时间的电芯12设置为不易凝露状态。其中，设定运行时间可以设置为12小时、14小时、17小时、20小时、24小时或29小时等，该设定运行时间可以根据实际应用环境的昼夜温度、湿度、以及电池包10运行时间来设置。

或者，电芯12首次上电。

在首次上电时，电池包10可能存在安装环境或运输过程的未知湿度渗入情况。因此，在首次上电时，控制器可以控制加热膜15对电芯12进行加热，以减少电池包内部出现凝露的问题。

在一些实施例中，控制器可以判断是否满足上述四个条件中的至少一者，即：

第二温度值低于设定温度值；或

第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第一温差值；或

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯12首次上电。

控制器具体的判断方式可以包括满足上述四个条件中的一个条件，满足上述四个条件中的任意两个条件，满足上述四个条件中的任意三个条件，或者同时满足四个条件。在一个具体的实施例中，当电池包10正常运行时，控制器可以判断上述四个条件均满足时才控制加热膜15开启，这样可以节省加热成本。

当功率模块13还包括电路板17和风扇18时，电路板17在功率模块13内的高湿环境中也可能出现凝露现象。因此，在该实施例中，控制方法还可以包括：

步骤S201、根据第一温度值和第二温度值或根据第一温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

具体的，当第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第二温差值时，控制器控制风扇18对电路板17进行除湿。控制器可以对比电芯12与功率模块13之间的温差。在凝露发生温变速率下，电池包10的电芯12区域与功率模块13区域之间的第二温差值为b℃。经过大量的试验得出，该第二温差值的取值可以在[3，10]区间内，例如，b可以取值为3、3.4、4.0、4.3、5.7、7.6、8.1、8.9、9、9.5或10等，此处不再一一例举。在第一温度值与第二温度值的差值小于第二最大温度值b℃的其他场景下，电池包10不易发生凝露现象，则功率模块13区域也不易发生凝露现象。

此外，在上述过程中，控制器同时还可以检测是否有加热膜15开启的信号。当加热膜15开启后，电芯12的易凝露区域温度快速提升，并且电池整体温度也随之上升，使得电路板17区域的温度也上升，此时可以不开启风扇18。

此外，当满足以下条件中的至少一者时，控制器也可以控制风扇18对电路板17进行除湿：

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯首次上电。

通常，在电芯12的工作过程中，电芯12区域和功率模块13区域均会产热，使凝露不易发生。因此，运行状态超过设定运行时间的电池包10不易发生凝露，可以过滤该情况。设定运行时间可以设置为12小时、14小时、17小时、20小时、24小时或29小时等，该设定运行时间可以根据实际应用环境的昼夜温度、湿度、以及电池包10运行时间来设置。

此外，在首次上电时，电池包10可能存在安装环境或运输过程的未知湿度渗入情况。因此，在首次上电时，控制器可以控制风扇18对电路板17进行除湿。风扇18对电路板17除湿的时间不作具体限制，例如除湿时间可以为20分钟、26分钟、30分钟或40分钟等。

在该实施例中，控制器可以判断是否满足上述三个条件中的至少一者，即：

第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第二温差值；或

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯首次上电。

具体可以包括满足上述三个条件中的一个条件，满足上述三个条件中的任意两个条件，或者同时满足三个条件。

当功率模块13还包括散热器，且电池包括10还包括第三温度传感器时，上述控制方法还可以包括：

步骤S301、根据第一温度值和第三温度值、或者根据第一温度值、第二温度值和第三温度值，控制风扇对电路板进行除湿。

具体的，当满足以下条件中的至少一者时，可以控制风扇18对电路板17进行除湿：

第一温度值小于第二温度值且第一温度值大于第三温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第三温差值。

当功率模块13区域的温度小于电芯12区域的温度，并且功率模块13区域的温度大于散热器温度时，可以认为此时为环境温度快速降温的过程。在该过程中，电芯12区域与功率模块13区域之间的第三温差值为c℃。经过大量的试验得出，该第三温差值的取值可以在[3，10]区间内，例如，c可以取值为3、3.2、4、5.5、6.7、7.6、8、8.4、9.1、9.9或10等，此处不再一一例举。当第一温度值与第二温度值的差值大于第三温差值时，可以开启风扇18对电路板17进行除湿。

或者，第三温度值大于第一温度值，并且第三温度值与第一温度值的差值大于第四温差值。

当散热器温度大于电路板17区域温度时，电路板17区域与散热器区域之间可具有第四温差值为d℃。经过大量的试验得出，该第四温差值的取值可以在[3，10]区间内，例如，d可以取值为3、3.1、4.8、5.3、7.4、8.6、8.7、9、9.2或10等，此处不再一一例举。当第三温度值与第一温度值的差值小于第四温差值时，散热器区域为易凝露场景，控制器可控制风扇18开启。

在该实施例中，控制器可以判断是否满足上述两个条件中的至少一者，具体可以包括单独满足一个条件，或者同时满足两个条件。

在一个具体的实施例中，当全部满足以下五个条件时，可以控制风扇18对电路板17进行除湿：

第一温度值大于第二温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第二温差值；或

电芯的连续运行时间小于设定运行时间；或

电芯首次上电；或

第一温度值小于第二温度值且第一温度值大于第三温度值，并且第一温度值与第二温度值的差值大于第三温差值；或

第三温度值大于第一温度值，并且第三温度值与第一温度值的差值大于第四温差值。

在其他一些实施例中，当电池包10还包括第一湿度传感器时，第一湿度传感器可以直接检测功率模块13的湿度并获取第一湿度值。控制方法还可包括：

步骤S401、控制第一湿度传感器检测功率模块13的湿度并获取第一湿度值。

步骤S402、根据第一湿度值，控制风扇对电路板进行除湿。

在其他一些实施例中，当电池包10还包括第二湿度传感器时，第二湿度传感器可以直接检测电芯12的湿度并获取第二湿度值。控制方法还可包括：

步骤S501、控制第二湿度传感器检测电芯的湿度并获取第二湿度值。

步骤S502、根据第二湿度值，控制加热膜对电芯进行加热。

以上实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括电池壳体、电芯、功率模块、控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，其中：

所述电芯位于所述电池壳体内，且所述电芯的外壁设置有加热膜；

所述功率模块位于所述电池壳体外，且与所述电芯电连接；

所述第一温度传感器用于检测所述功率模块的温度并获取第一温度值，所述第二温度传感器用于检测所述电芯的温度并获取第二温度值；

所述加热膜、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器电连接；所述控制器用于根据所述第一温度值和所述第二温度值、或根据所述第二温度值，控制所述加热膜对所述电芯进行加热。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池壳体具有开口，所述功率模块位于所述开口处，并与所述电池壳体形成密闭腔体，所述电芯位于所述密闭腔体内。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池壳体背离所述功率模块的一侧表面设置有透气阀。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述透气阀具有单向透湿膜。

5.如权利要求3或4所述的电池包，其特征在于，所述透气阀的通量在7KPa气压下大于或等于500L/min。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电池包，其特征在于，所述加热膜包括第一加热片和第二加热片，所述第一加热片固定于所述电芯靠近所述功率模块的一侧表面，所述第二加热片固定于所述电芯背离所述功率模块的一侧表面。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电池包，其特征在于，所述功率模块包括电路板和风扇，所述风扇与所述控制器电连接并用于对所述电路板除湿；

所述控制器还用于根据所述第一温度值和所述第二温度值、或根据所述第二温度值，控制所述风扇对所述电路板进行除湿。

8.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述功率模块还包括固定于所述电路板的散热器，所述散热器用于对所述电路板进行散热；

所述电池包还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器与所述控制器电连接，并用于检测所述散热器的温度并获取第三温度值；

所述控制器还用于根据所述第一温度值和所述第三温度值、或者根据所述第一温度值、所述第二温度值和第三温度传感器，控制所述风扇对所述电路板进行除湿。

9.如权利要求1至8中任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括与所述控制器电连接的第一湿度传感器，所述第一湿度传感器用于检测所述功率模块的湿度并获取第一湿度值，所述控制器还用于根据所述第一湿度值，控制所述风扇对所述电路板进行除湿；和/或

所述电池包还包括与所述控制器电连接的第二湿度传感器，所述第二湿度传感器用于检测所述电芯的湿度并获取第二湿度值，所述控制器还用于根据所述第二湿度值，控制所述加热膜对所述电芯进行加热。

10.如权利要求1至9中任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括密闭壳体，所述控制器设置于所述密闭壳体内。

11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述密闭壳体位于所述电池壳体内；或者，所述密闭壳体位于所述功率模块内。

12.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包括多个如权利要求1至11中任一项所述的电池包，所述多个电池包串联或并联后向母线输出电能。