[发明专利]一种汽车动力电池的控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种汽车动力电池的控制系统，包括动力电池，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。本发明的优点在于：通过双向变换器的双向变换功能和超级电容低温下具有高功率密度的特性，实现动力电池反复的充放电，充放电过程都持续进行，通过电池内阻加热效率高、速度快。同时增加的超级电容可以在能量回收过程中存储电池不能回收的能量，增加能量回收率，从而增加电动汽车的续航里程。

技术领域

本发明涉及电动汽车电池技术领域，特别涉及一种电动汽车动力电池加热及能量回收的控制系统。

背景技术

电动汽车的动力部分是动力电池来提供，动力电池主要为锂电池，锂电池在低温环境下，放电和充电性能都受到限制，需要进行加热保证性能。目前使用外部对电池加热的方法有：流体循环换热、电阻丝加热、电加热膜加热等，都存在加热效率低、速度慢的问题。同时现有技术中为了增加电动车的续航里程都会对动力电池进行能量回收充电，但是现有技术的能量回收过程中存在一些条件下(如动力电池电量大于设定值时)无法进行能量回收，会造成一定的能量浪费，从而不能很好的进行能量的回收利用

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车动力电池的控制系统，用于实现高效快速的实现动力电池的加热控制，并进一步的提高能量回收能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车动力电池的控制系统，包括动力电池，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。

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。

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。

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。

一种汽车动力电池的控制系统的控制方法，包括：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。

在控制动力电池和超级电容之间进行充放电时，首先进入动力电池为超级电容充电步骤，并控制双向变换器处于直流转直流降压变换工作状态，充放电过程中实时检测动力电池端电压、电流、超级电容端电压、电流，当超级电容电压与动力电池电压相等时，该充电过程结束，进入超级电容放电步骤，此时控制双向变换器处于升压变换工作状态，将超级电容输出电压升压后为动力电池充电，当超级电容端电压低于设定的工作下限值时，超级电容器放电结束；

循环控制运行超级电容充电步骤、超级电容放电步骤，直至检测到的动力电池温度大于设定限制，加热控制步骤结束。