專利名稱：一種電動車行車控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于電力電子領域，尤其涉及一種電動車行車控制系統。
背景技術：
考慮到汽車需要在復雜的路況和環境條件下行駛，作為電動車電源的車載電池需要適應這些復雜的狀況，尤其當電動車處于低溫環境中時，更需要車載電池具有優異的低溫充放電性能和較高的輸入輸出功率性能。一般而言，在低溫條件下會導致車載電池的阻抗增大，極化增強，由此導致車載電池的容量下降。為了保持車載電池在低溫條件下的容量，現有的電動車設置有車載電池的加熱電路。如圖1所示，現有技術中的加熱電路F通常與車載電池E構成回路，通過控制能量在車載電池E與加熱電路F之間流動使得加熱電路F中的阻尼元件發熱達到給車載電池E加熱的目的，以此提高車載電池E的充放電性能。然而，當電動車在低溫環境下需要邊行車邊加熱時，需要通過電動車的負載電容C不斷為車輛負載R提供能量，邊行車邊加熱會導致加熱電路F與負載電路同時工作，加熱電路F在工作時可能使車載電池E兩端的電壓劇烈地波動，甚至可能變成負值，與此同時，加熱電路F也會受到負載電路的影響而導致無法正常工作，如圖2的現有技術的電動車行車控制系統中的加熱電路F和負載電容C所對應的電壓波形時序圖所示，其中，Vf指的是加熱電路F的電壓值，Vc指的是負載電容C兩端的輸出電壓值。

發明內容
本發明的目的是針對現有的電動車在低溫環境下行車時，由于邊行車邊加熱會導致加熱電路和負載電路相互影響，導致加熱電路不能正常工作的問題，提供一種能夠在電動車邊行車邊加熱時保證加熱電路和負載電路互不影響的電動車行車控制系統。本發明提供的電動車行車控制系統包括加熱電路和負載電容C12，所述加熱電路用于與車載電池連接構成加熱回路，該控制系統還包括電流存儲元件LI I，該電流存儲元件Lll與所述負載電容C12串聯之后與所述加熱電路并聯。優選地，該控制系統還可以包括加熱電路控制模塊，該加熱電路控制模塊與所述加熱電路連接，用于控制所述加熱電路與所述車載電池的連接和斷開。優選地，所述加熱電路可以包括相互串聯的阻尼元件R1、雙向開關裝置、電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl，所述加熱電路控制模塊與所述雙向開關裝置連接，用于通過控制雙向開關裝置導通和關斷來控制所述加熱電路與所述車載電池的連接和斷開。優選地，所述阻尼元件Rl可以為所述車載電池內部的寄生電阻，所述電流存儲元件LI可以為所述車載電池內部的寄生電感。優選地，所述阻尼元件Rl可以為電阻，所述電流存儲元件LI和電流存儲元件Lll可以為電感，所述電荷存儲元件Cl可以為電容。

優選地,所述加熱電路還包括能量疊加單元,該能量疊加單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的能量與車載電池中的能量進行疊加；所述能量疊加單元包括極性反轉單元，該極性反轉單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。優選地，所述加熱電路還包括能量轉移單元，該能量轉移單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的能量轉移至儲能元件中；所述能量轉移單元包括電量回灌單元，該電量回灌單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的電能轉移至所述儲能元件中。 優選地,所述加熱電路還包括能量疊加和轉移單元,該能量疊加和轉移單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的能量轉移至儲能元件中，之后將加熱電路中的剩余能量與車載電池中的能量進行疊加。優選地，所述能量疊加和轉移單元包括能量疊加單元和能量轉移單元，所述能量轉移單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的能量轉移至儲能元件中；所述能量疊加單元用于在所述能量轉移單元進行能量轉移之后，將加熱電路中的剩余能量與車載電池中的能量進行疊加；所述能量轉移單元包括電量回灌單元，該電量回灌單元用于在雙向開關裝置導通再關斷后，將加熱電路中的能量轉移至所述儲能元件中，所述能量疊加單元包括極性反轉單元，該極性反轉單元用于在所述電量回灌單元進行能量轉移之后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。優選地，所述能量疊加和轉移單元包括DC-DC模塊，所述加熱電路控制模塊還與所述DC-DC模塊連接，用于通過控制DC-DC模塊工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至儲能元件中，之后將所述電荷存儲元件Cl中的剩余能量與電池車載電池中的能量進行疊加。優選地，所述極性反轉單元包括單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2，所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別位于所述電荷存儲元件Cl兩端，所述單刀雙擲開關Jl的入線連接在所述加熱電路中，所述單刀雙擲開關Jl的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述單刀雙擲開關Jl的第二出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的入線連接在所述加熱電路中，所述單刀雙擲開關J2的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的第二出線連接在所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述加熱電路控制模塊還與所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別連接，用于通過改變所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2各自的入線和出線的連接關系來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。優選地，所述極性反轉單元包括單向半導體元件D3、電流存儲元件L2以及開關K9，所述電荷存儲元件Cl、電流存儲元件L2和開關K9順次串聯形成回路，所述單向半導體元件D3和串聯在所述電荷存儲元件Cl與電流存儲元件L2或所述電流存儲元件L2與開關K9之間，所述加熱電路控制模塊還與所述開關K9連接，用于通過控制開關K9導通來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。優選地，所述極性反轉單元包括第一 DC-DC模塊和電荷存儲元件C2，所述加熱電路控制模塊還與所述第一 DC-DC模塊連接，用于通過控制第一 DC-DC模塊工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至所述電荷存儲元件C2,再將所述電荷存儲元件C2中的能量反向轉移回所述電荷存儲元件Cl,以實現對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性的反轉。優選地，所述電量回灌單元包括第二 DC-DC模塊，所述加熱電路控制模塊還與所述第二 DC-DC模塊連接，用于通過控制第二 DC-DC模塊工作來將電荷存儲元件Cl中的能量轉移到所述車載電池中。優選地，該控制系統還包括能量限制電路，該能量限制電路用于限制由加熱電路流向車載電池的電流大小。優選地，所述雙向開關裝置包括用于實現能量從車載電池流向加熱電路的第一單向支路和用于實現能量從加熱電路流向車載電池的第二單向支路，所述加熱電路控制模塊與所述第一單向支路和第二單向支路中的一者或兩者分別連接，用以控制所連接的支路的導通和關斷。優選地,所述能量限制電路包括電流存儲元件L111,該電流存儲元件Llll串聯在第二單向支路中。優選地，所述雙向開關裝置包括開關K6、單向半導體元件Dll以及單向半導體元件D12，開關K6和單向半導體元件Dll彼此串聯以構成所述第一單向支路，單向半導體元件D12構成所述第二單向支路，所述加熱電路控制模塊(100)與開關K6連接，用于通過控制開關K6的導通和關斷來控制第一單向支路的導通和關斷，所述電流存儲元件Llll與單向半導體元件D12串聯。優選地，所述雙向開關裝置還包括位于第二單向支路中的開關K7，該開關K7與單向半導體元件D12串聯，所述加熱電路控制模塊還與開關K7連接，用于通過控制開關K7的導通和關斷來控制第二單向支路的導通和關斷，所述電流存儲元件Llll串聯在單向半導體元件D12與開關K7之間。優選地，該加熱電路還包括單向半導體元件D15、單向半導體元件D16、開關K10、開關Kll ;單向半導體元件D16的陰級連接到開關K7與電荷存儲元件Llll之間，陽級連接到開關Kll的一端，開關Kll的另一端連接到車載電池的負級；單向半導體元件D15的陽級連接到單向半導體元件D12與電荷存儲元件Llll之間，陰級連接到開關KlO的一端，開關KlO的另一端連接到車載電池的負級；所述加熱電路控制模塊還與開關KlO和開關Kll連接，用于控制開關KlO和開關Kll的導通和關斷。優選地，所述加熱電路控制模塊用于:控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池流向電荷存儲元件Cl和從電荷存儲元件Cl流向車載電池；當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值大于車載電池電壓的第一預設值時，關斷開關K7，導通開關Kll ;當流經電流存儲元件LI 11的電流為零時關斷開關Kll，并且導通開關K7和開關KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。優選地，所述加熱電路控制模塊用于:控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池流向電荷存儲元件Cl和從電荷存儲元件Cl流向車載電池；當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值小于等于車載電池電壓的第二預設值時，關斷開關K7，導通開關Kll ;當流經電流存儲元件Llll的電流達到第二電流設置值時，關斷開關K11，導通開關K7和開關KlO ;當流經電流存儲元件Llll的電流達到第一電流設置值時，關斷開關KlO以使得電流存儲元件Llll中的能量流向車載電池；當流經電流存儲元件Llll的電流為零時導通開關K7和KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。由于本發明提供的電動車行車控制系統中還包括與負載電容C12串聯之后與加熱電路并聯的電流存儲元件L11，該電流存儲元件Lll與負載電容C12能夠構成LC濾波電路，在電動車邊行車邊加熱時，通過該LC濾波電路能夠濾除加熱電路工作時產生的劇烈的電壓波動，減小負載電容兩端的輸出電壓紋波，使得負載電容的電壓輸出趨于平穩，反過來也避免了負載電容對加熱電路工作的影響，使得加熱電路和負載電容同時工作時不會互相影響。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1為現有技術中的電動車行車控制系統的結構示意圖；圖2為與圖1中的電動車行車控制系統中的加熱電路和負載電容所對應的電壓波形時序圖；圖3為本發明提供的電動車行車控制系統的結構示意圖；圖4為本發明提供的電動車行車控制系統中加熱電路的結構示意圖；圖5為與圖4中的電動車行車控制系統中的加熱電路和負載電容對應的波形時序圖；圖6為本發明提供的電動車行車控制系統的一種優選實施方式的示意圖；圖7為圖6中的能量疊加單元的一種實施方式的示意圖；圖8為圖7中的極性反轉單元的一種實施方式的示意圖；圖9為圖7中的極性反轉單元的一種實施方式的示意圖；圖10為圖7中的極性反轉單元的一種實施方式的示意圖；圖11為圖10中的第一 DC-DC模塊的一種實施方式的示意圖；圖12為本發明提供的電動車行車控制系統的一種優選實施方式的示意圖；圖13為本發明提供的電動車行車控制系統的一種優選實施方式的示意圖；圖14為圖13中的電量回灌單元的一種實施方式的示意圖；圖15為圖14中的第二 DC-DC模塊的一種實施方式的示意圖；圖16為本發明提供的電動車行車控制系統的一種優選實施方式的示意圖；圖17為圖16中的能量疊加和轉移單元的一種優選實施方式的示意圖；圖18為本發明提供的電動車行車控制系統中加熱電路的一種實施方式的示意圖；圖19為本發明提供的電動車行車控制系統中加熱電路的一種優選實施方式的示意圖；圖20為本發明提供的電動車行車控制系統中加熱電路的一種優選實施方式的示意圖。圖21為本發明提供的電動車行車控制系統的一種優選實施方式的結構示意圖；以及圖22為與圖21中的電動車行車控制系統中的加熱電路和負載電容對應的波形時序圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。需要指出的是，除非特別說明，當下文中提及時，術語“加熱電路控制模塊”為任意能夠根據設定的條件或者設定的時刻輸出控制指令(例如脈沖波形)從而控制與其連接的加熱電路相應地啟動或停止的控制器，例如可以為PLC;當下文中提及時，術語“雙向開關”指的是可以通過電信號實現通斷控制或者根據元器件自身的特性實現通斷控制的雙向開關，例如金屬氧化物半導體型場效應管(MOSFET)或帶有反并續流二極管的IGBT ;當下文中提及時，術語“電荷存儲元件”指任意可以實現電荷存儲的裝置，例如可以為電容等；當下文中提及時，術語“電流存儲元件”指任意可以對電流進行存儲的裝置，例如可以為電感等；當下文中提及時，術語“正向”指能量從車載電池向加熱電路流動的方向，術語“反向”指能量從加熱電路向車載電池流動的方向；當下文中提及時，術語“車載電池”包括一次電池(例如干電池、堿性電池等)和二次電池(例如鋰離子電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛酸電池等)；當下文中提及時，術語“阻尼元件”指任意通過對電流的流動起阻礙作用以實現能量消耗的裝置，例如可以為電阻等；當下文中提及時，術語“加熱回路”指的是車載電池與加熱電路組成的回路。這里還需要特別說明的是，考慮到不同類型的車載電池的不同特性，在本發明中，“車載電池”可以指不包含內部寄生電阻和寄生電感、或者內部寄生電阻的阻值和寄生電感的電感值較小的理想電池，也可以指包含有內部寄生電阻和寄生電感的電池包；因此，本領域技術人員應當理解的是，當“車載電池”為不包含內部寄生電阻和寄生電感、或者內部寄生電阻的阻值和寄生電感的電感值較小的理想電池時，阻尼元件Rl指的是車載電池外部的阻尼元件，電流存儲元件LI指的是車載電池外部的電流存儲元件；當“車載電池”為包含有內部寄生電阻和寄生電感的電池包時，阻尼元件Rl既可以指電池包外部的阻尼元件，也可以指電池包內部的寄生電阻，同樣地，電流存儲元件LI既可以指電池包外部的電流存儲元件，也可以指電池包內部的寄生電感。為了實現電動車在低溫環境中邊行車邊加熱，本發明提供了 一種電動車行車控制系統，如圖3所示，該控制系統包括加熱電路11和負載電容C12，所述加熱電路11用于與車載電池5連接構成加熱回路，所述負載電容C12用于為車輛負載6提供能量，該控制系統還包括電流存儲元件LI I，該電流存儲元件LI I與所述負載電容C12串聯之后與所述加熱電路11并聯。為了保證車載電池的使用壽命，可以在低溫情況下控制加熱電路與車載電路連接，通過加熱電路對車載電池進行加熱。當達到加熱條件時，對車載電池進行加熱，當達到停止加熱條件時，斷開加熱電路與車載電池的連接。如圖4所示，本發明提供的電動車行車控制系統還包括加熱電路控制模塊100，所述加熱電路控制模塊100與所述加熱電路11連接，用于控制所述加熱電路11與所述車載電池5的連接和斷開。所述加熱電路11包括相互串聯的阻尼元件R1、雙向開關裝置1、電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl，所述加熱電路控制模塊100與所述雙向開關裝置I連接，用于通過控制雙向開關裝置I導通和關斷來控制所述加熱電路11與所述車載電池5的連接和斷開。
由此，當達到加熱條件時，加熱電路控制模塊100控制雙向開關裝置I導通，車載電池5與加熱電路11連接構成回路，車載電池5可以通過回路放電，即對電荷存儲元件Cl進行充電，當回路中的電流經過電流峰值后正向為零時，電荷存儲元件Cl開始通過回路放電，即是對車載電池5充電；在車載電池5的充放電過程中，回路中的電流正向、反向均能流過阻尼元件R1，通過阻尼元件Rl的發熱可以達到給車載電池5加熱的目的。當達到停止加熱條件時，加熱電路控制模塊100可以控制雙向開關裝置I關斷，加熱電路11停止工作。根據本發明的技術方案，本發明提供的電動車行車控制系統中還包括電流存儲元件L11，該電流存儲元件Lll在與負載電容C12串聯之后與加熱電路11并聯。所述電流存儲元件Lll與負載電容C12能夠串聯構成LC濾波電路，在電動車邊行車邊加熱時，通過該LC濾波電路能夠濾除加熱電路11工作時產生的劇烈的電壓波動，減小負載電容兩端的輸出電壓紋波，使得負載電容的電壓輸出趨于平穩，反過來也避免了負載電容對加熱電路11工作的影響，使得加熱電路11和負載電容C12同時工作時不會互相影響。下面結合圖4和圖5對本發明提供的電動車行車控制系統的工作方式進行簡單介紹。需要注意的是，雖然本發明的特征和元素參考圖4和圖5以特定的結合進行了描述，但每個特征或元素可以在沒有其它特征和元素的情況下單獨使用，或在與或不與其它特征和元素結合的各種情況下使用。本發明提供的電動車行車控制系統并不限于圖4和圖5所示的實現方式。在圖4中所示的電動車行車控制系統中，加熱電路11包括相互串聯的阻尼元件Rl、雙向開關裝置1、電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl，加熱電路11與車載電池5連接構成回路，車輛負載6并聯在負載電容C12兩端，用于通過負載電容C12提供的能量工作，電流存儲元件Lll與負載電容C12串聯之后與所述加熱電路11并聯，加熱電路控制模塊100與雙向開關裝置I連接，用于通過控制雙向開關裝置I導通和關斷來控制所述加熱電路11與所述車載電池5的連接和斷開。圖5為與圖4中的加熱電路11和負載電容C12對應的波形時序圖，其中，Va為加熱電路11中的電荷存儲元件Cl兩端的電壓值，Vci2為負載電容C12兩端的電壓值，Ilu為流入電流存儲元件Lll的電流值，I1為負載電容C12流出到車輛負載6的電流值。這里需要說明的是，負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2的升高和降低取決于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui (即充入負載電容C12的電流值)是否大于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,當Iui大于I1時，Vci2升高，當Iui小于I1時，Vci2降低，當Iui等于I1時，Vci2保持不變。圖4中的電動車行車控制系統邊行車邊加熱的工作過程如下:a)在電動車行車過程中，當需要對車載電池5進行加熱時，加熱電路控制模塊100控制雙向開關裝置I導通，加熱電路11與車載電池5連接構成加熱回路，車載電池5通過加熱電路11放電，即對加熱電路11中的電荷存儲元件Cl進行充電，電荷存儲元件Cl兩端的電壓值^升高；同時，車載電池5還通過電流存儲元件Lll向負載電容C12充電，此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui小于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2降低；如圖5中所示的tl時間段；b)當加熱回路中的 電流經過電流峰值后正向為零時，加熱電路11中的電荷存儲元件Cl開始通過加熱回路向車載電池5充電，電荷存儲元件Cl兩端的電壓值Va降低；同時，加熱電路11中的電荷存儲元件Cl還通過電流存儲元件LI I向負載電容C12充電，此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui大于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2升高；如圖5中所示的t2時間段；c)當加熱電路11中的電荷存儲元件Cl放電達到最低電壓值時，所述加熱電路控制模塊100可以控制雙向開關裝置I關斷，斷開所述加熱電路11與所述車載電池5的連接，電荷存儲元件Cl兩端的電壓值Va保持不變；此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui等于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2保持不變；如圖5中所示的t3時間段。通過圖5中加熱電路11中的電荷存儲元件Cl和負載電容C12所對應的電壓波形時序圖可以清楚地看到，波形圖中的電壓波形趨于平穩，這是由于電流存儲元件Lll與負載電容C12構成了 LC濾波電路，從而濾除了加熱電路11工作時產生的劇烈的電壓波動，以及減小了負載電容C12兩端的輸出電壓紋波。本發明提供的電動車行車控制系統中包括與負載電容C12串聯之后與加熱電路11并聯的電流存儲元件L11，該電流存儲元件Lll與負載電容C12能夠構成LC濾波電路，在電動車邊行車邊加熱時，通過該LC濾波電路能夠濾除加熱電路11工作時產生的負電壓，改善負載電容C12兩端的輸出電壓波動，使得負載電容C12的電壓輸出趨于平穩，由此也避免了負載電容C12對加熱電路11工作的影響，使得加熱電路11和負載電容C12同時工作時不會互相影響。在上述加熱過程中，當電流從加熱電路11流回車載電池5時，電荷存儲元件Cl中的能量不會完全流回車載電池5，而是會有一些能量余留在電荷存儲元件Cl中，最終使得電荷存儲元件Cl電壓接近或等于車載電池5的電壓，從而使得從車載電池5向電荷存儲元件Cl的能量流動不能進行，不利于加熱電路11的循環工作。因此，本發明優選實施方式中還增加了將電荷存儲元件Cl內的能量與車載電池5的能量進行疊加、將電荷存儲元件Cl內的能量轉移到其他儲能元件等功能的附加單元。在達到一定時刻時，關斷雙向開關裝置1，對電荷存儲元件Cl中的能量進行疊加、轉移等操作。根據本發明的一種優選實施方式，如圖6所示，本發明提供的控制系統中，加熱電路11可以包括能量疊加單元，該能量疊加單元與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，將加熱電路11中的能量與車載電池5中的能量進行疊加。所述能量疊加單元使得在雙向開關裝置I再次導通時，車載電池5能夠將疊加后的能量充入電荷存儲元件Cl，由此提高加熱電路11的工作效率。根據本發明的一種實施方式，如圖7所示，所述能量疊加單元包括極性反轉單元102,該極性反轉單元102與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接,用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉，由于極性反轉后的電荷存儲元件Cl的電壓極性與車載電池5的電壓極性形成串聯相加關系，當雙向開關裝置I再次導通時，電荷存儲元件Cl中的能量可以與車載電池5中的能量進行疊加。
作為極性反轉單元102的一種實施方式,如圖8所示,所述極性反轉單元102包括單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2，所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別位于所述電荷存儲元件Cl兩端，所述單刀雙擲開關Jl的入線連接在所述加熱電路11中，所述單刀雙擲開關Jl的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述單刀雙擲開關Jl的第二出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的入線連接在所述加熱電路11中，所述單刀雙擲開關J2的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的第二出線連接在所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述加熱電路控制模塊100還與所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別連接，用于通過改變所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2各自的入線和出線的連接關系來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。根據上述實施方式，可以預先對單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2各自的入線和出線的連接關系進行設置，使得當雙向開關裝置I導通時，所述單刀雙擲開關Jl的入線與其第一出線連接，而所述單刀雙擲開關J2的入線與其第一出線連接，當雙向開關裝置I關斷時，通過加熱電路控制模塊100控制單刀雙擲開關Jl的入線切換到與其第二出線連接，而所述單刀雙擲開關J2的入線切換到與其第二出線連接，由此實現電荷存儲元件Cl電壓極性反轉的目的。作為極性反轉單元102的另一種實施方式，如圖9所示，所述極性反轉單元102包括單向半導體元件D3、電流存儲元件L2以及開關K9，所述電荷存儲元件Cl、電流存儲元件L2和開關K9順次串聯形成回路，所述單向半導體元件D3和串聯在所述電荷存儲元件Cl與電流存儲元件L2或所述電流存儲元件L2與開關K9之間，所述加熱電路控制模塊100還與所述開關K9連接，用于通過控制開關K9導通來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。根據上述實施方式，當雙向開關裝置I關斷時，可以通過加熱電路控制模塊100控制開關K9導通，由此，電荷存儲元件Cl與單向半導體元件D3、電流存儲元件L2以及開關K9形成LC振蕩回路，電荷存儲元件Cl通過電流存儲元件L2放電，振蕩回路上的電流流經正半周期后，流經電流存儲元件L2的電流為零時達到電荷存儲元件Cl電壓極性反轉的目的。作為極性反轉單元102的又一種實施方式，如圖10所示，所述極性反轉單元102包括第一 DC-DC模塊2和電荷存儲元件C2，該第一 DC-DC模塊2與所述電荷存儲元件Cl和電荷存儲元件C2分別連接，所述加熱電路控制模塊100還與所述第一 DC-DC模塊2連接，用于通過控制第一 DC-DC模塊2工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至所述電荷存儲元件C2,再將所述電荷存儲元件C2中的能量反向轉移回所述電荷存儲元件Cl,以實現對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性的反轉。所述第一 DC-DC模塊2是本領域中常用的用于實現電壓極性反轉的直流變直流轉換電路，本發明不對第一 DC-DC模塊2的具體電路結構作任何限制，只要能夠實現對電荷存儲元件Cl的電壓極性反轉即可，本領域技術人員可以根據實際操作的需要對其電路中的元件進行增加、替換或刪減。圖11為本發明提供的第一 DC-DC模塊2的一種實施方式,如圖11所不,所述第一DC-DC模塊2包括:雙向開關Q1、雙向開關Q2、雙向開關Q3、雙向開關Q4、第一變壓器Tl、單向半導體元件D4、單向半導體元件D5、電流存儲元件L3、雙向開關Q5、雙向開關Q6、第二變壓器T2、單向半導體元件D6、單向半導體元件D7、以及單向半導體元件D8。在該實施方式中，雙向開關Q1、雙向開關Q2、雙向開關Q3和雙向開關Q4均為M0SFET，雙向開關Q5和雙向開關Q6為IGBT。其中，所述第一變壓器Tl的I腳、4腳、5腳為同名端，第二變壓器T2的2腳與3腳為同名端。其中，單向半導體元件D7的陽極與電容Cl的a端連接，單向半導體元件D7的陰極與雙向開關Ql和雙向開關Q2的漏極連接，雙向開關Ql的源極與雙向開關Q3的漏極連接，雙向開關Q2的源極與雙向開關Q4的漏極連接，雙向開關Q3、雙向開關Q4的源極與電容Cl的b端連接，由此構成全橋電路，此時電容Cl的電壓極性為a端為正，b端為負。在該全橋電路中，雙向開關Ql、雙向開關Q2為上橋臂，雙向開關Q3、雙向開關Q4為下橋臂，該全橋電路通過第一變壓器Tl與所述電荷存儲元件C2相連；第一變壓器Tl的I腳與第一節點NI連接、2腳與第二節點N2連接，3腳和5腳分別連接至單向半導體元件D4和單向半導體元件D5的陽極；單向半導體元件D4和單向半導體元件D5的陰極與電流存儲元件L3的一端連接，電流存儲元件L3的另一端與電荷存儲元件C2的d端連接；變壓器Tl的4腳與電荷存儲元件C2的c端連接，單向半導體元件D8的陽極與電荷存儲元件C2的d端連接,單向半導體元件D8的陰極與電荷存儲元件Cl的b端連接,此時電荷存儲元件C2的電壓極性為c端為負，d端為正。其中，電荷存儲元件C2的c端連接雙向開關Q5的發射極，雙向開關Q5的集電極與變壓器T2的2腳連接，變壓器T2的I腳與電荷存儲元件Cl的a端連接，變壓器T2的4腳與電荷存儲元件Cl的a端連接，變壓器T2的3腳連接單向半導體元件D6的陽極，單向半導體元件D6的陰極與雙向開關Q6的集電極連接，雙向開關Q6的發射極與電荷存儲元件C2的b端連接。其中，雙向開關Q1、雙向開關Q2、雙向開關Q3、雙向開關Q4、雙向開關Q5和雙向開關Q6分別通過所述加熱電路控制模塊100的控制來實現導通和關斷。下面對所述第一 DC-DC模塊2的工作過程進行描述:1、在雙向開關裝置I關斷后，所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關Q5、雙向開關Q6關斷，控制雙向開關Ql和雙向開關Q4同時導通以構成A相，控制雙向開關Q2、雙向開關Q3同時導通以構成B相，通過控制所述A相、B相交替導通以構成全橋電路進行工作；2、當所述全橋電路工作時，電荷存儲元件Cl上的能量通過第一變壓器Tl、單向半導體元件D4、單向半導體元件D5、以及電流存儲元件L3轉移到電荷存儲元件C2上,此時電荷存儲元件C2的電壓極性為c端為負，d端為正。3、所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關Q5導通，電荷存儲元件Cl通過第二變壓器T2和單向半導體元件D8與電荷存儲元件C2構成通路，由此，電荷存儲元件C2上的能量向電荷存儲元件Cl反向轉移，其中，部分能量將儲存在第二變壓器T2上；此時，所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關Q5關斷、雙向開關Q6閉合，通過第二變壓器T2和單向半導體元件D6將儲存在第二變壓器T2上的能量轉移至電荷存儲元件Cl，以實現對電荷存儲元件Cl進行反向充電,此時電荷存儲元件Cl的電壓極性反轉為a端為負，b端為正，由此達到了將電荷存儲元件Cl的電壓極性反向的目的。
本領域技術人員應當理解，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉的實現方式并不局限于上述幾種特定結構，本領域技術人員可以采用其他結構來實現對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉，例如電荷泵等。為了對加熱電路11中的能量進行回收利用，根據本發明的一種優選實施方式，如圖12所示，本發明提供的控制系統中，加熱電路11可以包括能量轉移單元，所述能量轉移單元與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，將加熱電路11中的能量轉移至儲能元件中。所述能量轉移單元目的在于對存儲電路中的能量進行回收利用。所述儲能元件可以是外接電容、低溫電池或者電網以及其他用電設備。優選情況下,所述儲能元件是本發明提供的車載電池5,所述能量轉移單元包括電量回灌單元103,該電量回灌單元103與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，將加熱電路11中的能量轉移至所述車載電池5中，如圖13所示。根據本發明的技術方案，在雙向開關裝置I關斷后，通過能量轉移單元將加熱電路11中的能量轉移到車載電池5中，能夠在雙向開關裝置I再次導通后對被轉移的能量進行循環利用，提高了加熱電路11的工作效率。作為電量回灌單元103的一種實施方式,如圖14所示,所述電量回灌單元103包括第二 DC-DC模塊3，該第二 DC-DC模塊3與所述電荷存儲元件Cl和所述車載電池5分別連接，所述加熱電路控制模塊100還與所述第二 DC-DC模塊3連接，用于通過控制第二 DC-DC模塊3工作來將電荷存儲元件Cl中的能量轉移到所述車載電池5中。所述第二 DC-DC模塊3是本領域中常用的用于實現能量轉移的直流變直流轉換電路，本發明不對第二DC-DC模塊3的具體電路結構作任何限制，只要能夠實現對電荷存儲元件Cl的能量進行轉移即可，本領域技術人員可以根據實際操作的需要對其電路中的元件進行增加、替換或刪減。圖15為本發明提供的第二 DC-DC模塊3的一種實施方式，如圖15所示，所述第二DC-DC模塊3包括:雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3、雙向開關S4、第三變壓器T3、電流存儲元件L4、以及四個單向半導體元件。在該實施方式中，所述雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3、雙向開關S4均為M0SFET。其中，所述第三變壓器T3的I腳和3腳為同名端，所述四個單向半導體元件中的兩個單向半導體元件負極相接成組，接點通過電流存儲元件L4與車載電池5的正端連接，另兩個單向半導體元件正極相接成組，接點與車載電池5的負端連接，且組與組之間的對接點分別與第三變壓器T3的3腳和4腳連接，由此構成橋式整流電路。其中，雙向開關SI的源極與雙向開關S3的漏極連接，雙向開關S2的源極與雙向開關S4的漏極連接，雙向開關S1、雙向開關S2的漏極與電荷存儲元件Cl的正端連接，雙向開關S3、雙向開關S4的源極與電荷存儲元件Cl的負端連接，由此構成全橋電路。在該全橋電路中，雙向開關S1、雙向開關S2為上橋臂，雙向開關S3、雙向開關S4為下橋臂，第三變壓器T3的I腳與雙向開關SI和雙向開關S3之間的節點連接、2腳與雙向開關S2和雙向開關S4之間的節點連接。其中，雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3和雙向開關S4分別通過所述加熱電路控制模塊100的控制來實現導通和關斷。下面對所述第二 DC-DC模塊3的工作過程進行描述:1、在雙向開關裝置I關斷后，所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關SI和雙向開關S4同時導通以構成A相，控制雙向開關S2、雙向開關S3同時導通以構成B相，通過控制所述A相、B相交替導通以構成全橋電路進行工作；2、當所述全橋電路工作時，電荷存儲元件Cl上的能量通過第三變壓器T3和整流電路轉移到車載電池5上，所述整流電路將輸入的交流電轉化為直流電輸出至車載電池5，達到電量回灌的目的。本領域技術人員應當理解，將加熱電路11中的能量轉移到儲能元件中的實現方式并不局限于上述特定結構，本領域技術人員可以采用其他結構來實現對加熱電路11中的能量的轉移，例如電荷泵、變壓器等。為了使本發明提供的加熱電路11在提高工作效率的同時能夠對加熱電路11中的能量進行回收利用，根據本發明的一種優選實施方式，如圖16所示，本發明提供的控制系統中，加熱電路11可以包括能量疊加和轉移單元，該能量疊加和轉移單元與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，將加熱電路11中的能量轉移至儲能元件中，之后將加熱電路11中的剩余能量與車載電池5中的能量進行疊加。所述能量疊加和轉移單元既能夠提高加熱電路11的工作效率，又能夠對加熱電路11中的能量進行回收利用。將加熱電路11中的剩余能量與車載電池5中的能量進行疊加可以通過將電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉來實現，電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉后其極性與車載電池5的電壓極性形成串聯相加關系，由此，當下一次導通雙向開關裝置I時，車載電池5中的能量能夠與電荷存儲元件Cl中的能量進行疊加。因此，根據一種實施方式，如圖17所示，所述能量疊加和轉移單元包括DC-DC模塊4，該DC-DC模塊4與所述電荷存儲元件Cl和所述車載電池5分別連接，所述加熱電路控制模塊100還與所述DC-DC模塊4連接，用于通過控制DC-DC模塊4工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至儲能元件中,之后將所述電荷存儲元件Cl中的剩余能量與車載電池5中的能量進行疊加。所述DC-DC模塊4是本領域中常用的用于實現能量轉移和電壓極性反轉的直流變直流轉換電路，本發明不對DC-DC模塊4的具體電路結構作任何限制，只要能夠實現對電荷存儲元件Cl的能量轉移和電壓極性反轉即可，本領域技術人員可以根據實際操作的需要對其電路中的元件進行增加、替換或刪減。作為DC-DC模塊4的一種實施方式，如圖17所示，該DC-DC模塊4包括:雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3、雙向開關S4、雙向開關S5、雙向開關S6、第四變壓器T4、單向半導體元件D13、單向半導體元件D14、電流存儲元件L4、以及四個單向半導體元件。在該實施方式中，所述雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3、雙向開關S4均為M0SFET，雙向開關S5和雙向開關S6為IGBT。其中，第四變壓器T4的I腳和3腳為同名端，所述四個單向半導體元件中的兩個單向半導體元件負極相接成組，接點通過電流存儲元件L4與車載電池5的正端連接,另兩個單向半導體元件正極相接成組，接點與車載電池5的負端連接，且組與組之間的對接點分別通過雙向開關S5和雙向開關S6與第三變壓器T3的3腳和4腳連接，由此構成橋式整流電路。其中，雙向開關SI的源極與雙向開關S3的漏極連接，雙向開關S2的源極與雙向開關S4的漏極連接，雙向開關S1、雙向開關S2的漏極通過單向半導體元件D13與電荷存儲元件Cl的正端連接，雙向開關S3、雙向開關S4的源極通過單向半導體元件D14與電荷存儲元件Cl的負端連接，由此構成全橋電路。在該全橋電路中，雙向開關S1、雙向開關S2為上橋臂，雙向開關S3、雙向開關S4為下橋臂，第四變壓器T4的I腳與雙向開關SI和雙向開關S3之間的節點連接、2腳與雙向開關S2和雙向開關S4之間的節點連接。其中，雙向開關S1、雙向開關S2、雙向開關S3和雙向開關S4、雙向開關S5和雙向開關S6分別通過所述加熱電路控制模塊100的控制來實現導通和關斷。下面對所述DC-DC模塊4的工作過程進行描述:1、在雙向開關裝置I關斷后，當需要對電荷存儲元件Cl執行電量回灌以實現能量轉移時，所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關S5和S6導通，控制雙向開關SI和雙向開關S4同時導通以構成A相，控制雙向開關S2、雙向開關S3同時導通以構成B相，通過控制所述A相、B相交替導通以構成全橋電路進行工作；2、當所述全橋電路工作時，電荷存儲元件Cl上的能量通過第四變壓器T4和整流電路轉移到車載電池5上，所述整流電路將輸入的交流電轉化為直流電輸出至車載電池5，達到電量回灌的目的；3、當需要對電荷存儲元件Cl進行極性反轉以實現能量疊加時，所述加熱電路控制模塊100控制雙向開關S5和雙向開關S6關斷，控制雙向開關SI和雙向開關S4或者雙向開關S2和雙向開關S3兩組中的任意一組導通；此時，電荷存儲元件Cl中的能量通過其正端、雙向開關S1、第四變壓器T4的原邊、雙向開關S4反向回到其負端，或者通過其正端、雙向開關S2、第四變壓器T4的原邊、雙向開關S3反向回到其負端，利用T4的原邊勵磁電感，達到對電荷存儲元件Cl進行電壓極性反轉的目的。根據另一種實施方式，所述能量疊加和轉移單元可以包括能量疊加單元和能量轉移單元，所述能量轉移單元與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在雙向開關裝置I導通再關斷后，將加熱電路11中的能量轉移至儲能元件中，所述能量疊加單元與所述電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl形成的通路連接，用于在所述能量轉移單元進行能量轉移之后，將加熱電路11中的剩余能量與車載電池5中的能量進行疊加。其中，所述能量疊加單元和能量轉移單元均可以采用本發明在前述實施方式中提供的能量疊加單元和能量轉移單元，其目的在于實現對電荷存儲元件Cl的能量轉移和疊力口，其具體結構和功能在此不再贅述。本領域技術人員應當理解，對加熱電路11中的能量進行轉移之后再進行疊加的實現方式并不局限于上述幾種特定結構，本領域技術人員可以采用其他結構來實現對加熱電路11中的能量的疊加和轉移，例如電荷泵等。根據本發明的技術方案，所述雙向開關裝置I可以包括用于實現能量從車載電池5流向加熱電路11的第一單向支路和用于實現能量從加熱電路11流向車載電池5的第二單向支路，所述加熱電路控制模塊100與所述第一單向支路和第二單向支路中的一者或兩者分別連接，用以控制所連接的支路的導通和關斷。所述能量限制電路可以包括電流存儲元件L111，該電流存儲元件Llll串聯在第二單向支路中，以用于限制流向車載電池5的電流大小。作為雙向開關裝置的一種實施方式，如圖18所示，所述雙向開關裝置I包括開關K6、單向半導體元件Dll以及單向半導體元件D12，開關K6和單向半導體元件Dll彼此串聯以構成所述第一單向支路，單向半導體元件D12構成所述第二單向支路，所述加熱電路控制模塊100與開關K6連接，用于通過控制開關K6的導通和關斷來控制第一單向支路的導通和關斷。所述電流存儲元件Llll與單向半導體元件D12串聯。在如圖18所示的雙向開關裝置I中，當需要加熱時，導通開關K6即可，不需要加熱時，關斷開關K6即可。如圖18中所示的雙向開關裝置I的實現方式雖然實現了能量往返沿著相對獨立的支路流動，但是還不能實現能量反向流動時的關斷功能。本發明還提出了雙向開關裝置I的另一種實施方式，如圖19所示，所述雙向開關裝置I還可以包括位于第二單向支路中的開關K7，該開關K7與單向半導體元件D12串聯，所述加熱電路控制模塊100還與開關K7連接，用于通過控制開關K7的導通和關斷來控制第二單向支路的導通和關斷。這樣在圖19示出的雙向開關裝置I中，由于兩個單向支路上均存在開關(即開關K6和開關K7)，同時具備能量正向和反向流動時的關斷功能。所述電流存儲元件Llll串聯在單向半導體元件D12與開關K7之間以實現限制流向車載電池5的電流的作用。根據本發明的技術方案，當需要對車載電池5加熱時，加熱電路控制模塊100控制雙向開關裝置I導通，車載電池5與加熱電路11串聯構成回路，車載電池5對電荷存儲元件Cl進行充電，當回路中的電流經過電流峰值后正向為零時，電荷存儲元件Cl開始放電，電流從電荷存儲元件Cl流回車載電池5，回路中的正向、反向電流均流過阻尼元件Rl，通過阻尼元件Rl的發熱可以達到給車載電池5加熱的目的。上述充放電過程循環進行，當車載電池5的溫度升高達到停止加熱條件時，加熱電路控制模塊100可以控制雙向開關裝置I關斷，加熱電路11停止工作。為了節省元器件、減小加熱電路11的體積，本發明還提供了一種優選實施方式，使得用于能量限制作用的電流存儲元件Llll也能夠用在極性反轉單元102中，以在需要對電荷存儲元件Cl兩端的電壓進行極性反轉時起作用。在這種優選實施方式中，如圖20所示，所述雙向開關裝置I可以采用如圖19所示的雙向開關裝置形式，用于能量限制作用的電流存儲元件Llll串聯在雙向開關裝置I的第二單向支路上的單向半導體元件D12與開關K7之間；所述加熱電路11還包括單向半導體元件D15、單向半導體元件D16、開關K10、開關Kll ;單向半導體元件D16的陰級連接到開關K7與電荷存儲元件Llll之間，陽級連接到開關Kll的一端，開關Kll的另一端連接到車載電池5的負級；單向半導體元件D15的陽級連接到單向半導體元件D12與電荷存儲元件Llll之間，陰級連接到開關KlO的一端，開關KlO的另一端連接到車載電池5的負級；所述加熱電路控制模塊100還與開關KlO和開關Kll連接，用于控制開關KlO和開關Kll的導通和關斷。在這一優選實施方式中，加熱電路控制模塊100對于加熱電路11中的開關K6、K7、KlO和Kll的控制可以采用各種不同的導通關斷策略，只要能實現能量在車載電池5和電荷存儲元件Cl之間的流動，且能將電荷存儲元件Cl兩端的電壓反轉即可。例如，在一種方式中，當需要對車載電池5加熱時，所述加熱電路控制模塊100控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池5流向電荷存儲元件Cl，并且再從電荷存儲元件Cl流向車載電池5 (其中，對于開關K6和開關K7，可以同時導通，也可以在開關K6關斷后再導通開關K7)；當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值大于車載電池5電壓的第一預設值時，關斷開關K7，導通開關K11，直到流經電流存儲元件Llll的電流為零時關斷開關K11，并且導通開關K7和開關KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。又如，在另一種方式中，當需要對車載電池5加熱時，所述加熱電路控制模塊100控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池5流向電荷存儲元件Cl，并且再從電荷存儲元件Cl流向車載電池5 ;當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值小于等于車載電池5電壓的第二預設值時，關斷開關K7，導通開關K11，當流經電流存儲元件Llll的電流達到第二電流設置值時，關斷開關K11，導通開關K7和開關K10，當流經電流存儲元件Llll的電流達到第一電流設置值時，關斷開關KlO以使得電流存儲元件Llll中的能量流向車載電池5，當流經電流存儲元件Llll的電流為零時導通開關K7和KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。下面結合圖21和圖22對本發明提供的包括能量疊加單元的電動車行車控制系統的工作方式進行簡單介紹。在圖21中所示的電動車行車控制系統中，加熱電路11包括相互串聯的阻尼元件Rl、雙向開關裝置1、電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl，加熱電路11與車載電池5連接構成回路，車輛負載6并聯在負載電容C12兩端，用于通過負載電容C12提供的能量工作，電流存儲元件Lll與負載電容C12串聯之后與所述加熱電路11并聯，加熱電路控制模塊100與雙向開關裝置I連接，用于通過控制雙向開關裝置I導通和關斷來控制所述加熱電路11與所述車載電池5的連接和斷開；單向半導體元件D3、電流存儲元件L2和開關K9構成極性反轉單元102，加熱電路控制模塊100可以控制開關K9和開關K3的導通和關斷。圖22為與圖21中的加熱電路11和負載電容C12對應的波形時序圖，其中，Va為加熱電路11中的電荷存儲元件Cl兩端的電壓值，Va2為負載電容C12兩端的電壓值，Iui為流入電流存儲元件Lll的電流值，I1為負載電容C12流出到車輛負載6的電流值。這里需要說明的是，負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2的升高和降低取決于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui (即充入負載電容C12的電流值)是否大于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,當Ilu大于I1時，Vci2升高，當Ilu小于I1時，Vci2降低，當Ilu等于I1時，Vc12保持不變。圖21中的電動車行車控制系統邊行車邊加熱的工作過程如下:a)在電動車行車過程中，當需要對車載電池5進行加熱時，加熱電路控制模塊100控制雙向開關裝置I導通，加熱電路11與車載電池5連接構成加熱回路，車載電池5通過加熱電路11放電，即對加熱電路11中的電荷存儲元件Cl進行充電，電荷存儲元件Cl兩端的電壓值^升高；同時，車載電池5還通過電流存儲元件Lll向負載電容C12充電，此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui小于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2降低；如圖22中所示的tl時間段；b)當加熱回路中的電流經過電流峰值后正向為零時，加熱電路11中的電荷存儲元件Cl開始通過加熱回路向車載電池5充電，電荷存儲元件Cl兩端的電壓值Vei降低；同時，加熱電路11中的電荷存儲元件Cl還通過電流存儲元件Lll向負載電容C12充電，此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui大于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1,負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2升高；如圖22中所示的t2時間段；c)當加熱電路11中的電荷存儲元件Cl放電達到最低電壓值時，所述加熱電路控制模塊100可以控制雙向開關裝置I關斷，斷開所述加熱電路11與所述車載電池5的連接，同時，加熱電路控制模塊100控制開關K9導通，極性反轉單元102工作，電荷存儲元件Cl通過單向半導體元件D3、電流存儲元件L2和開關K9組成的回路放電，并達到電壓極性反轉的目的，此時電荷存儲元件Cl兩端的電壓值Va下降為負值，之后，加熱電路控制模塊100控制開關K9關斷；此時電動車在行車過程中，車輛負載6通過負載電容C12提供的能量工作，此時由于流入電流存儲元件Lll的電流值Iui等于負載電容C12流出到車輛負載6的電流值I1，負載電容C12兩端的輸出電壓值Va2保持不變；如圖22中所示的t3時間段。通過圖22中加熱電路11中的電荷存儲元件Cl和負載電容C12所對應的電壓波形時序圖可以清楚地看到，波形圖中的電壓波形趨于平穩，這是由于電流存儲元件Lll與負載電容C12構成了 LC濾波電路，從而濾除了加熱電路11工作時產生的劇烈的電壓波動，以及減小了負載電容C12兩端的輸出電壓紋波。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
權利要求
1.一種電動車行車控制系統，該控制系統包括加熱電路(11)和負載電容C12，所述加熱電路(11)用于與車載電池(5)連接構成加熱回路，其中，該控制系統還包括電流存儲元件L11，該電流存儲元件Lll與所述負載電容C12串聯之后與所述加熱電路(11)并聯。
2.根據權利要求1所述的控制系統，其中，該控制系統還包括加熱電路控制模塊(100)，該加熱電路控制模塊(100)與所述加熱電路(11)連接，用于控制所述加熱電路(11)與所述車載電池(5)的連接和斷開。
3.根據權利要求2所述的控 制系統，其中，所述加熱電路(11)包括相互串聯的阻尼元件R1、雙向開關裝置(I)、電流存儲元件LI和電荷存儲元件Cl，所述加熱電路控制模塊(100)與所述雙向開關裝置⑴連接，用于通過控制雙向開關裝置⑴導通和關斷來控制所述加熱電路(11)與所述車載電池(5)的連接和斷開。
4.根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述阻尼元件Rl為所述車載電池(5)內部的寄生電阻，所述電流存儲元件LI為所述車載電池(5)內部的寄生電感。
5.根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述阻尼元件Rl為電阻，所述電流存儲元件LI和電流存儲元件Lll為電感，所述電荷存儲元件Cl為電容。
6.根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述加熱電路(11)還包括能量疊加單元，該能量疊加單元用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的能量與車載電池(5)中的能量進行疊加；所述能量疊加單元包括極性反轉單元(102),該極性反轉單元(102)用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。
7.根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述加熱電路(11)還包括能量轉移單元，該能量轉移單元用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的能量轉移至儲能元件中；所述能量轉移單元包括電量回灌單元(103)，該電量回灌單元(103)用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的電能轉移至所述儲能元件中。
8.根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述加熱電路(11)還包括能量疊加和轉移單元，該能量疊加和轉移單元用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的能量轉移至儲能元件中，之后將加熱電路(11)中的剩余能量與車載電池(5)中的能量進行疊加。
9.根據權利要求8所述的控制系統，其中，所述能量疊加和轉移單元包括能量疊加單元和能量轉移單元，所述能量轉移單元用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的能量轉移至儲能元件中；所述能量疊加單元用于在所述能量轉移單元進行能量轉移之后，將加熱電路(11)中的剩余能量與車載電池(5)中的能量進行疊加；所述能量轉移單元包括電量回灌單元(103)，該電量回灌單元(103)用于在雙向開關裝置(I)導通再關斷后，將加熱電路(11)中的能量轉移至所述儲能元件中，所述能量疊加單元包括極性反轉單元(102)，該極性反轉單元(102)用于在所述電量回灌單元(103)進行能量轉移之后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。
10.根據權利要求9所述的控制系統，其中，所述能量疊加和轉移單元包括DC-DC模塊(4)，所述加熱電路控制模塊(100)還與所述DC-DC模塊(4)連接，用于通過控制DC-DC模塊(4)工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至儲能元件中，之后將所述電荷存儲元件Cl中的剩余能量與電池車載電池(5)中的能量進行疊加。
11.根據權利要求6或9所述的控制系統，其中，所述極性反轉單元(102)包括單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2，所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別位于所述電荷存儲元件Cl兩端，所述單刀雙擲開關Jl的入線連接在所述加熱電路(11)中，所述單刀雙擲開關Jl的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述單刀雙擲開關Jl的第二出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的入線連接在所述加熱電路(11)中，所述單刀雙擲開關J2的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關J2的第二出線連接在所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述加熱電路控制模塊(100)還與所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2分別連接，用于通過改變所述單刀雙擲開關Jl和單刀雙擲開關J2各自的入線和出線的連接關系來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。
12.根據權利要求6或9所述的控制系統，其中，所述極性反轉單元(102)包括單向半導體元件D3、電流存儲元件L2以及開關K9，所述電荷存儲元件Cl、電流存儲元件L2和開關K9順次串聯形成回路，所述單向半導體元件D3串聯在所述電荷存儲元件Cl與電流存儲元件L2或所述電流存儲元件L2與開關K9之間，所述加熱電路控制模塊(100)還與所述開關K9連接，用于通過控制開關K9導通來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉。
13.根據權利要求6或9所述的控制系統，其中，所述極性反轉單元(102)包括第一DC-DC模塊⑵和電荷存儲元件C2，所述加熱電路控制模塊(100)還與所述第一 DC-DC模塊(2)連接，用于通過控制第一 DC-DC模塊(2)工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉移至所述電荷存儲元件C2,再將所述電荷存儲元件C2中的能量反向轉移回所述電荷存儲元件Cl，以實現對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性的反轉。
14.根據權利要求7或9所述的控制系統，其中，所述電量回灌單元(103)包括第二DC-DC模塊(3)，所述加熱電路控制模塊(100)還與所述第二 DC-DC模塊(3)連接，用于通過控制第二 DC-DC模塊(3)工作來將電荷存儲元件Cl中的能量轉移到所述車載電池(5)中。
15.根據權利要求3 所述的控制系統，其中，該控制系統還包括能量限制電路，該能量限制電路用于限制由加熱電路(11)流向車載電池(5)的電流大小。
16.根據權利要求15所述的控制系統，其中，所述雙向開關裝置(I)包括用于實現能量從車載電池(5)流向加熱電路(11)的第一單向支路和用于實現能量從加熱電路(11)流向車載電池(5)的第二單向支路，所述加熱電路控制模塊(100)與所述第一單向支路和第二單向支路中的一者或兩者分別連接，用以控制所連接的支路的導通和關斷。
17.根據權利要求16所述的控制系統，其中，所述能量限制電路包括電流存儲元件L111，該電流存儲元件Llll串聯在第二單向支路中。
18.根據權利要求17所述的控制系統，其中所述雙向開關裝置(I)包括開關K6、單向半導體元件Dll以及單向半導體元件D12，開關K6和單向半導體元件Dll彼此串聯以構成所述第一單向支路，單向半導體元件D12構成所述第二單向支路，所述加熱電路控制模塊(100)與開關K6連接，用于通過控制開關K6的導通和關斷來控制第一單向支路的導通和關斷，所述電流存儲元件Llll與單向半導體元件D12串聯。
19.根據權利要求18所述的電池的控制系統，其中，所述雙向開關裝置(I)還包括位于第二單向支路中的開關K7，該開關K7與單向半導體元件D12串聯，所述加熱電路控制模塊(100)還與開關K7連接，用于通過控制開關K7的導通和關斷來控制第二單向支路的導通和關斷，所述電流存儲元件Llll串聯在單向半導體元件D12與開關K7之間。
20.根據權利要求19所述的控制系統，該加熱電路(11)還包括單向半導體元件D15、單向半導體元件D16、開關K10、開關Kll ;單向半導體元件D16的陰級連接到開關K7與電荷存儲元件Llll之間，陽級連接到開關Kll的一端，開關Kll的另一端連接到車載電池(5)的負級；單向半導體元件D15的陽級連接到單向半導體元件D12與電荷存儲元件Llll之間，陰級連接到開關KlO的一端，開關KlO的另一端連接到車載電池(5)的負級；所述加熱電路控制模塊(100)還與開關KlO和開關KlI連接，用于控制開關KlO和開關KlI的導通和關斷。
21.根據權利要求20所述的控制系統，其中，所述加熱電路控制模塊(100)用于: 控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池(5)流向電荷存儲元件Cl和從電荷存儲元件Cl流向車載電池(5)； 當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值大于車載電池(5)電壓的第一預設值時，關斷開關K7,導通開關Kll ； 當流經電流存儲元件LI 11的電流為零時關斷開關Kl I，并且導通開關K7和開關KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。
22.根據權利要求20所述的控制系統，其中，所述加熱電路控制模塊(100)用于: 控制開關K6和開關K7導通以使得能量從車載電池(5)流向電荷存儲元件Cl和從電荷存儲元件Cl流向車載電池(5)； 當電荷存儲元件Cl兩端的電壓值達到取值小于等于車載電池(5)電壓的第二預設值時，關斷開關K7，導通開關 Kll ； 當流經電流存儲元件Llll的電流達到第二電流設置值時，關斷開關K11，導通開關K7和開關KlO ； 當流經電流存儲元件Llll的電流達到第一電流設置值時，關斷開關KlO以使得電流存儲元件Llll中的能量流向車載電池(5)； 當流經電流存儲元件Llll的電流為零時導通開關K7和KlO以使得電荷存儲元件Cl兩端的電壓極性反轉。
全文摘要
本發明提供了一種電動車行車控制系統，該控制系統包括加熱電路(11)和負載電容C12，所述加熱電路(11)用于與車載電池(5)連接構成加熱回路，該控制系統還包括電流存儲元件L11，該電流存儲元件L11與所述負載電容C12串聯之后與所述加熱電路(11)并聯。本發明提供的電動車行車控制系統使得加熱電路(11)和負載電容C12同時工作時不會互相影響。
文檔編號B60L11/18GK103213543SQ20121001538
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者韓瑤川, 馮衛, 楊欽耀, 李先銀 申請人:比亞迪股份有限公司