1.一种锂电池包热管理系统,包括电池包(3)、密封保温装置(14)、加热装置、冷却装置,所述电池包(3)安装在密封保温装置(14)内部,所述加热装置的供电端及冷却装置的供电端均与电池包(3)的总输出端相连;所述电池包(3)包括两个锂电池模组(4),每个所述锂电池模组(4)包括多个单电池(43),多个所述单电池(43)通过单电池电极连接片(42)串联,一个所述锂电池模组(4)的总正与另一个所述锂电池模组(4)的总负通过模组间电极连接片(15)串联,接线排(5)安装在两个所述锂电池模组(4)之间,所有单电池(43)的电压输出端与所述接线排(5)的输入端相连;其特征在于:每个所述单电池(43)的电压输出端上均安装一个电压电流传感器(9);
所述冷却装置包括散热器(1)、水泵(2)及个数与锂电池模组(4)个数相同的水冷板(41),每个所述水冷板(41)包括一块水冷横板(41b)和若干块水冷竖板(41c),若干块水冷竖板(41c)沿水冷横板(41b)长度方向均匀且均与水冷横板(41b)正交呈矩阵形式布置,每个锂电池模组(4)的所有单电池(43)与对应水冷板(41)的矩阵空间呈一一对应布置;每个所述水冷板(41)的进水口(41d)与所述散热器(1)出口相连,每个所述水冷板(41)的出水口(41a)通过水泵(2)与所述散热器(1)进口相连从而形成冷却水回路;
所述加热装置包括PTC加热膜、温度传感器(8)及导热膜(44),每一个所述水冷板(41)的水冷横板(41b)前后表面均贴附有导热膜(44),每一个所述单电池(43)上均贴附有一个PTC加热膜和一个温度传感器(8);每个所述水冷板(41)的进水口(41d)通过内部水管(12b)与进水口的分水器(12c)相连,每个所述水冷板(41)的出水口(41a)通过内部水管(12b)与出水口的分水器相连,所述进水口的分水器(12c)的进水口接头(12)通过外部水管(1a)与所述散热器(1)出口相连,出水口的分水器(12c)的出水口接头通过水泵(2)、外部水管(1a)与所述散热器(1)进口相连从而形成冷却水回路;
所有温度传感器(8)和所有PTC加热膜均通过导线与接线排(5)的输入端相连;
所述密封保温装置(14)包括上箱体(14a)及下箱体(14b),上箱体(14a)和下箱体(14b)内表面由内到外均贴附有隔热保温材料层(13)和相变储热材料层(13a);
还包括灭火装置、自保护复合开关(11)和控制器(6);所述灭火装置包括灭火器(10)和火警报警器(7),所述灭火器(10)安装在所述上箱体(14a)的顶部内侧,在所述上箱体(14a)上且位于所述灭火器(10)的两侧各安装有一个火警报警器(7),所述下箱体(14b)内部四个侧面均安装有一个火警报警器(7);所述自保护复合开关(11)包括依次串联的接触器、温控开关和保险丝,所述电池包(3)的总输出端与所述自保护复合开关(11)的输入端相连;
所述火警报警器与控制器(6)的A/D采集口相连,所述灭火器(10)与控制器(6)的IO接口相连;所述自保护复合开关(11)的接触器与控制器(6)的IO接口相连,所述自保护复合开关(11)内部温控开关的温度探头安装在两个锂电池模组(4)中间;所述接线排(5)的输出端与控制器(6)的IO接口相连,所有电压电流传感器(9)与控制器(6)的A/D采集口相连,所述水泵(2)和散热器(1)均与控制器(6)的PWM输出接口相连;控制方法如下:所述控制器(6)的A/D采集口采集所有单电池的电流电压值,控制器(6)实时计算每个单电池(43)的SOC、SOH值,若单电池(43)电压异常,控制器(6)的IO接口控制自保护复合开关(11)断开,若单电池(43)电压正常,则继续采集单电池(43)的电流电压;
所述控制器(6)的IO接口采集所有温度传感器(8)的温度,采集的温度与控制器(6)的预设温度对比,若采集的温度大于预设温度上限值,则控制器(6)的PWM输出口控制水泵(2)和散热器(1)开启,IO接口控制PTC加热膜关闭;若实时采集的某个单电池(43)最高温度上升变化率大于预设温度上升变化率上限值时,控制器(6)判断电池包(3)出现热失控,进行声光报警提示,控制器(6)的IO接口控制灭火器(10)开启和自保护复合开关(11)断开,同时通过PWM输出口控制水泵(2)和散热器(1)开启,直至单电池(43)最高温度上升变化率低于预设温度上升变化率上限值;若采集的温度小于预设温度下限值,控制器(6)的IO接口控制PTC加热膜开启,电池包(3)输出端提供电源,PWM输出口控制水泵(2)和散热器(1)关闭,并利用隔热保温材料层(13)和相变储热材料层(13a)将电池包(3)的温度维持在零度以上;
所述控制器(6)的A/D采集口采集火警报警器(7)信号,若控制器(6)接收到烟雾、火光信号,控制自保护复合开关(11)的接触器切断电池包(3)的电能输出,同时,控制器(6)的IO接口控制灭火器(10)开启。