[发明专利]一种汽车动力电池的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种汽车动力电池的控制系统，包括动力电池，其特征在于：还包括双向变换器、超级电容，所述动力电池通过双向变换器与超级电容连接，所述双向变换器用于控制动力电池和超级电容之间的能量交换时产生的焦耳热对动力电池进行加热；所述双向变换器包括控制电路、驱动电路、双向DC/DC变换电路、温度采集电路，所述温度采集电路用于采集动力电池的温度数据并将数据发送至控制电路中，所述双向DC/DC变换电路的两端分别连接动力电池和超级电容，所述控制电路通过驱动电路控制双向DC/DC变换电路的工作状态；

双向DCDC变换电路包括电容C1、C2、电感L以及开关管Q1、Q2，Q1的源极连接动力电池的正极，Q1的漏极通过电容L连接超级电容的一端，在电感L和Q1漏极之间引出接线连接Q2的源极，Q2的漏极连接动力电池负极以及超级电容的另一端，电容C1的一端连接Q1的源极，另一端连接Q2的漏极；定容C2的一端连接Q2的漏极，另一端连接在电感L和超级电容之间；

当车辆处于能量回收过程中，获取电驱系统的发电功率，当电驱系统的发电功率小于动力电池允许的最大充电功率时，控制电驱系统的发电能量全部进入动力电池；当电驱系统的发电功率大于动力电池允许的最大充电功率时，启动双向变换器工，以动力电池允许的最大充电功率对动力电池进行充电，以电驱系统的发电功率减去动力电池允许最大充电功率后的剩余充电功率通过双向变换器为超级电容充电，超级电容充满后控制双向变换器停止工作，动力电池以最大允许充电功率充电直至动力电池充满或能量回收过程结束；

在能量回收过程结束后，电驱系统进入电动模式，驱动功率为P_D，控制超级电容通过双向变换器为电驱系统供电，放电功率为PDC_D，超级电容最大放电功率为双向变换器的额定功率PD_N，动力电池的放电功率为PBAT_D；如果电驱系统驱动功率小于等于超级电容的最大放电功率PD_N，则控制超级电容通过双向变换器提供全部的驱动功率，直到超级电容能量消耗完,再转为由动力电池放电提供驱动能量；

如果电驱系统驱动功率大于超级电容的最大放电功率PD_N，则超级电容和动力电池共同提供驱动功率，控制超级电容通过双向变换器输出功率PD_N，剩余功率控制动力电池提供，直到超级电容放电结束,关闭双向变换器，再转为由动力电池放电提供驱动能量。

2.如权利要求1所述的一种汽车动力电池的控制系统，其特征在于：所述双向变换器还包括动力电池端电压采样电路、动力电池端电流采样电路、超级电容端电压采样电路、超级电容端电流采样电路，所述动力电池端电压采样电路、动力电池端电流采样电路、超级电容端电压采样电路、超级电容端电流采样电路分别连接控制电路，用于将采集的动力电池端的电压、电流数据以及超级电容端的电压电流数据发送至控制电路中。

3.如权利要求1-2任一所述的一种汽车动力电池的控制系统，其特征在于：在所述动力电池和双向变换器之间引出接线连接汽车的电驱系统，所述动力电池的正负极上设置主正继电器、主负继电器。

4.如权利要求3所述的一种汽车动力电池的控制系统，其特征在于：所述控制电路分别与动力电池电量采集模块以及电驱系统发电功率采集模块连接。

5.如权利要求1-4任一所述的一种汽车动力电池的控制系统的控制方法，其特征在于：

获取车辆的工作状态以及动力电池的温度数据；

当车辆处于上电状态下时或者下电充电状态下时且当温度低于设定限值时，启动对动力电池的加热控制步骤：控制双向变换器工作使得动力电池和超级电容之间进行充放电产生的焦耳热对动力电池进行加热，直至温度大于设定限制时结束加热控制步骤。