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本发明公开了一种基于热电冷却的动力电池热管理系统,其包括电池模块、容纳该电池模块的电池箱体、嵌于电池箱体两侧面热电半导体芯片、位于热电半导体芯片上端的翅片散热器、位于所述电池箱体内部的方形单体电池、用于单体电池电连接的连接片、嵌于方形单体电池之间的复合相变材料、位于复合相变材料内部的骨架金属网、控制热电半导体芯片工作状态的电路模块。本发明的动力电池热管理系统结构紧凑、安全性高、散热效果好,采用复合相变材料与热电半导体芯片相结合的方式,解决了电池热管理系统中单体电池的均温和快速冷却的问题,同时解决动力电池充电过程中温度T低于临界充电温度时的低温辅助加热问题,保证动力电池的正常充电。