電池管理系統(tǒng)的主要任務是保證電池組工作在安全區(qū)間內，提供車輛控制所需的必需信息，在出現(xiàn)異常時及時響應處理，并根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求等決定電池的充放電功率等。BMS的主要功能有電池參數(shù)監(jiān)測、電池狀態(tài)估計、在線故障診斷、充電控制、自動均衡、熱管理等。
1. 熱管理系統(tǒng)的重要性
電池的熱相關問題是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關鍵因素。首先，鋰離子電池的溫度水平直接影響其使用中的能量與功率性能。溫度較低時，電池的可用容量將迅速發(fā)生衰減，在過低溫度下(如低于0°C)對電池進行充電，則可能引發(fā)瞬間的電壓過充現(xiàn)象，造成內部析鋰并進而引發(fā)短路。其次，鋰離子電池的熱相關問題直接影響電池的安全性。生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的缺陷或使用過程中的不當操作等可能造成電池局部過熱，并進而引起連鎖放熱反應，最終造成冒煙、起火甚至爆炸等嚴重的熱失控事件，威脅到車輛駕乘人員的生命安全。另外，鋰離子電池的工作或存放溫度影響其使用壽命。電池的適宜溫度約在10~30°C之間，過高或過低的溫度都將引起電池壽命的較快衰減。動力電池的大型化使得其表面積與體積之比相對減小，電池內部熱量不易散出，更可能出現(xiàn)內部溫度不均、局部溫升過高等問題，從而進一步加速電池衰減，縮短電池壽命，增加用戶的總擁有成本。
電池熱管理系統(tǒng)是應對電池的熱相關問題，保證動力電池使用性能、安全性和壽命的關鍵技術之一。熱管理系統(tǒng)的主要功能包括：1)在電池溫度較高時進行有效散熱，防止產(chǎn)生熱失控事故；2)在電池溫度較低時進行預熱，提升電池溫度，確保低溫下的充電、放電性能和安全性；3)減小電池組內的溫度差異，抑制局部熱區(qū)的形成，防止高溫位置處電池過快衰減，降低電池組整體壽命。
2. Tesla Roadster的電池熱管理系統(tǒng)
Tesla Motors公司的Roadster純電動汽車采用了液冷式電池熱管理系統(tǒng)。車載電池組由6831節(jié)18650型鋰離子電池組成，其中每69節(jié)并聯(lián)為一組(brick)，再將9組串聯(lián)為一層(sheet)，最后串聯(lián)堆疊11層構成。電池熱管理系統(tǒng)的冷卻液為50%水與50%乙二醇混合物。
