储能热管理系统是保障储能系统(尤其是锂离子电池储能系统)安全、稳定、高效、长寿命运行的核心子系统。其核心目标是控制电池在适宜的温度范围内工作，并确保电池包内部温度均匀性。
一、 核心功能与重要性：
1.温度控制：
防止过热： 电池在充放电过程中会产生热量(焦耳热和反应热)。温度过高(尤其超过45-50°C)会加速电池老化，甚至引发热失控(内部短路、隔膜熔化、电解液分解等)，导致起火爆炸。
防止过冷： 低温(尤其低于0°C)环境下，电池内阻显著增大，可用容量下降，充电时易在负极析锂，不仅降低性能，更会严重损害电池寿命，析锂严重时同样可能诱发短路。
维持适宜温度： 锂电池(如NMC、LFP)的理想工作温度范围通常在15°C-35°C之间，在此范围内性能、效率和寿命达到最佳平衡。
2.温度均匀性管理：
电池包由大量单体电池串并联组成。由于位置、制造差异、老化程度不同等因素，单体会存在温差。
过大的温差(如 >5°C)会导致电池包内各单体工作状态不一致(内阻、电压、SOC、老化速度等)，降低整体系统可用容量和功率，加速单体间参数离散性恶化，缩短系统寿命。
TMS需尽可能减小包内单体间的温差，确保整体性能均衡和可靠运行。
3.安全防护：
关键屏障： TMS是预防和控制热失控蔓延的第一道也是最重要的屏障。通过早期监测温度异常并主动干预散热，阻止单体热失控；或在单体发生热失控时，将热量快速带走或隔离，防止传播至相邻电池(热阻隔设计)。
提升系统整体安全性： 保障储能单元在高温、低温、大倍率充放电等苛刻工况下的安全边界。
4.提升性能与寿命：
高效运行： 适宜温度下电池内阻低，充放电效率高(尤其是低温下的放电性能)。
延缓衰减： 避免高温加速副反应和SEI膜增厚，避免低温导致的析锂和不可逆容量损失，有效延长电池系统的循环寿命和使用寿命(可能提升20%-50%以上)。
5.降低运行成本：
通过延长系统寿命、提高运行效率，降低度电成本。
减少因热故障导致的停机维护和安全风险。
二、 系统组成：
1.热管理回路：
散热路径： 将电池产生的热量传递出去的通道。对于液冷/冷媒直冷系统，包括冷板、管路、换热器等。
加热路径： 在低温环境下向电池提供热量的通道。通常采用电加热膜/PTC、热泵制热、液热循环等。
工质/媒介： 空气(风冷)、液体(水/乙二醇水溶液、相变冷却液、绝缘油等)、冷媒(R134a等)。
2.热交换装置：
一次侧换热器： 将电池热量/冷量传递给外部环境的装置(如风冷冷凝器/蒸发器、液-液换热器)。
二次侧换热器： 在液冷系统中，与电池包内部冷板/热交换器相连的装置。
内部热交换器： 直接接触或嵌入电池包内(冷板、冷却管路、风道)。
3.驱动部件：
泵： 驱动液体工质循环(液冷系统)。
风扇/风机： 驱动空气流动(风冷系统)，强化外部换热器散热。
压缩机： 驱动冷媒循环(冷媒直冷/热泵系统)。
4.控制部件：
温度传感器： 关键点(如电池单体表面、冷却液进出口、环境)的温度监测。
流量传感器： 监测冷却液流量(液冷)。
控制器： 接收BMS(电池管理系统)的温度、状态信息，根据预设策略控制泵、风扇、压缩机、阀门、加热器的启停、转速/开度，协调热管理系统工作。策略包括制冷模式、加热模式、保温模式、热失控应急冷却等。
阀门： 调节流量、切换回路(如液热和制冷切换)。
三、 关键技术
1.高效传热设计： 优化冷板流道设计、提高界面接触热导率(导热硅胶/垫片)。
2.系统能效优化： 降低泵/风机/压缩机功耗，开发高效热泵技术，利用自然冷源/废热。
3.热失控蔓延抑制： 开发高效隔热/阻燃材料、隔离结构、定向泄压和快速冷却响应策略。
4.智能控制策略： 基于多传感器数据(温度、流量、电流、电压等)和预测模型，实现精准温控、能耗较优控制、故障预警和诊断。
5.可靠性提升： 提高部件(泵、接头、管路)的密封性、耐久性和耐腐蚀性。
6.成本控制： 在性能和可靠性前提下，通过设计优化、标准化、规模效应降低成本。
7.环境适应性： 满足从-40°C到+50°C甚至更宽范围的环境适应性要求。
更新时间：2025-07-28
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当前位置：
通用型控温循环系统