本发明提供了一种适应于极地超低温环境的电池系统及其控温方法。其中电池系统包括：具有内胆和外胆的外壳以及安装于内胆内部的电池组,内胆与外胆之间形成真空隔热层,并且内胆的胆壁上设置有加热装置,加热装置受控地对内胆进行加热,并且控温方法包括：利用电池组的热平衡模型预测未来温度；将未来温度输入控温系统的评价函数；采用梯度下降法对评价函数进行求解,得到最优控制量序列；将最优控制量序列中首个序列值作为加热装置的实际控制量,并根据实际控制量控制加热装置进行加热。本发明的方法,减小了温度波动,温控精度好,消耗电能少。