CN103213508A - 一种电动车行车控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动车行车控制***，该控制***包括加热电路(11)和负载电容C12，所述加热电路(11)用于与车载电池(5)连接构成加热回路，该控制***还包括开关装置(20)和开关控制模块(200)，该开关装置(20)与所述负载电容C12串联之后与所述加热电路(11)并联，所述开关控制模块(200)与所述开关装置(20)连接，用于在所述加热电路(11)与所述车载电池(5)处于连接状态时控制所述开关装置(20)关断。本发明提供的电动车行车控制***通过控制加热电路(11)与负载电路分时工作来避免其相互影响。

Description

一种电动车行车控制***
技术领域
本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种电动车行车控制***。
背景技术
考虑到汽车需要在复杂的路况和环境条件下行驶，作为电动车电源的车载电池需要适应这些复杂的状况，尤其当电动车处于低温环境中时，更需要车载电池具有优异的低温充放电性能和较高的输入输出功率性能。一般而言，在低温条件下会导致车载电池的阻抗增大，极化增强，由此导致车载电池的容量下降。为了保持车载电池在低温条件下的容量，现有的电动车设置有车载电池的加热电路。如图1所示，现有技术中的加热电路F通常与车载电池E构成回路，通过控制能量在车载电池E与加热电路F之间流动使得加热电路F中的阻尼元件发热达到给车载电池E加热的目的，以此提高车载电池E的充放电性能。然而，当电动车在低温环境下需要边行车边加热时，需要通过电动车的负载电容C不断为车辆负载R提供能量，边行车边加热会导致加热电路F与负载电路同时工作，由于加热电路F在工作时会产生负电压，造成负载电容C两端电压波动大，加热电路F也会受到负载电路的影响而导致无法正常工作，如图2的现有技术的电动车行车控制***中的加热电路F和负载电容C所对应的电压波形时序图所示，其中，VF指的是加热电路F的电压值，VC指的是负载电容C两端的输出电压值。
发明内容
本发明的目的是针对现有的电动车在低温环境下行车时，由于边行车边加热会导致加热电路和负载电路相互影响，导致加热电路不能正常工作的问题，提供一种能够在电动车边行车边加热时保证加热电路和负载电路互不影响的电动车行车控制***。
本发明提供的电动车行车控制***包括加热电路和负载电容C12，所述加热电路用于与车载电池连接构成加热回路，该控制***还包括开关装置和开关控制模块，该开关装置与所述负载电容C12串联之后与所述加热电路并联，所述开关控制模块与所述开关装置连接，用于在所述加热电路与所述车载电池处于连接状态时控制所述开关装置关断。
优选地，该控制***还可以包括加热电路控制模块，该加热电路控制模块与所述加热电路连接，用于控制所述加热电路与所述车载电池的连接和断开。
优选地，所述加热电路可以包括相互串联的阻尼元件R1、双向开关装置、电流存储元件L1和电荷存储元件C1，所述加热电路控制模块与所述双向开关装置连接，用于通过控制双向开关装置导通和关断来控制所述加热电路与所述车载电池的连接和断开。
优选地，所述阻尼元件R1可以为所述车载电池内部的寄生电阻，所述电流存储元件L1可以为所述车载电池内部的寄生电感。
优选地，所述阻尼元件R1可以为电阻，所述电流存储元件L1和电流存储元件L11可以为电感，所述电荷存储元件C1可以为电容。
优选地，所述开关装置可以为双向开关装置K3。
优选地，所述开关装置可以包括双向开关装置K4和双向开关装置K5，所述双向开关装置K4和双向开关装置K5彼此反向串联，所述开关控制模块与所述双向开关装置K4和双向开关装置K5分别连接。
优选地，所述加热电路还包括能量叠加单元，该能量叠加单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的能量与车载电池中的能量进行叠加；所述能量叠加单元包括极性反转单元，该极性反转单元用于在双向开关装置导通再关断后，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
优选地，所述加热电路还包括能量转移单元，该能量转移单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的能量转移至储能元件中；所述能量转移单元包括电量回灌单元，该电量回灌单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的电能转移至所述储能元件中。
优选地，所述加热电路还包括能量叠加和转移单元；该能量叠加和转移单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的能量转移至储能元件中，之后将加热电路中的剩余能量与车载电池中的能量进行叠加。
优选地，所述能量叠加和转移单元包括能量叠加单元和能量转移单元，所述能量转移单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的能量转移至储能元件中；所述能量叠加单元用于在所述能量转移单元进行能量转移之后，将加热电路中的剩余能量与车载电池中的能量进行叠加；所述能量转移单元包括电量回灌单元，该电量回灌单元用于在双向开关装置导通再关断后，将加热电路中的能量转移至所述储能元件中，所述能量叠加单元包括极性反转单元，该极性反转单元用于在所述电量回灌单元进行能量转移之后，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
优选地，所述能量叠加和转移单元包括DC-DC模块，所述加热电路控制模块还与所述DC-DC模块连接，用于通过控制DC-DC模块工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至储能元件中，之后将所述电荷存储元件C1中的剩余能量与电池车载电池中的能量进行叠加。
优选地，所述极性反转单元包括单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2，所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别位于所述电荷存储元件C1两端，所述单刀双掷开关J1的入线连接在所述加热电路中，所述单刀双掷开关J1的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第一极板，所述单刀双掷开关J1的第二出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的入线连接在所述加热电路中，所述单刀双掷开关J2的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的第二出线连接在所述电荷存储元件C1的第一极板，所述加热电路控制模块还与所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别连接，用于通过改变所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
优选地，所述极性反转单元包括单向半导体元件D3、电流存储元件L2以及开关K9，所述电荷存储元件C1、电流存储元件L2和开关K9顺次串联形成回路，所述单向半导体元件D3串联在所述电荷存储元件C1与电流存储元件L2或所述电流存储元件L2与开关K9之间，所述加热电路控制模块还与所述开关K9连接，用于通过控制开关K9导通来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
优选地，所述极性反转单元包括第一DC-DC模块和电荷存储元件C2，所述加热电路控制模块还与所述第一DC-DC模块连接，用于通过控制第一DC-DC模块工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至所述电荷存储元件C2，再将所述电荷存储元件C2中的能量反向转移回所述电荷存储元件C1，以实现对所述电荷存储元件C1的电压极性的反转。
优选地，所述电量回灌单元包括第二DC-DC模块，所述加热电路控制模块还与所述第二DC-DC模块连接，用于通过控制第二DC-DC模块工作来将电荷存储元件C1中的能量转移到所述车载电池中。
优选地，该控制***还包括能量限制电路，该能量限制电路用于限制由加热电路流向车载电池的电流大小。
优选地，所述双向开关装置包括用于实现能量从车载电池流向加热电路的第一单向支路和用于实现能量从加热电路流向车载电池的第二单向支路，所述加热电路控制模块与所述第一单向支路和第二单向支路中的一者或两者分别连接，用以控制所连接的支路的导通和关断。
优选地，所述能量限制电路包括电流存储元件L111，该电流存储元件L111串联在第二单向支路中。
优选地，所述双向开关装置包括开关K6、单向半导体元件D11以及单向半导体元件D12，开关K6和单向半导体元件D11彼此串联以构成所述第一单向支路，单向半导体元件D12构成所述第二单向支路，所述加热电路控制模块与开关K6连接，用于通过控制开关K6的导通和关断来控制第一单向支路的导通和关断，所述电流存储元件L111与单向半导体元件D12串联。
优选地，所述双向开关装置还包括位于第二单向支路中的开关K7，该开关K7与单向半导体元件D12串联，所述加热电路控制模块还与开关K7连接，用于通过控制开关K7的导通和关断来控制第二单向支路的导通和关断，所述电流存储元件L111串联在单向半导体元件D12与开关K7之间。
优选地，该加热电路还包括单向半导体元件D15、单向半导体元件D16、开关K10、开关K11；单向半导体元件D16的阴级连接到开关K7与电荷存储元件L111之间，阳级连接到开关K11的一端，开关K11的另一端连接到车载电池的负级；单向半导体元件D15的阳级连接到单向半导体元件D12与电荷存储元件L111之间，阴级连接到开关K10的一端，开关K10的另一端连接到车载电池的负级；所述加热电路控制模块还与开关K10和开关K11连接，用于控制开关K10和开关K11的导通和关断。
优选地，所述加热电路控制模块用于：控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池流向电荷存储元件C1和从电荷存储元件C1流向车载电池；当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值大于车载电池电压的第一预设值时，关断开关K7，导通开关K11；当流经电流存储元件L111的电流为零时关断开关K11，并且导通开关K7和开关K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。
优选地，所述加热电路控制模块用于：控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池流向电荷存储元件C1和从电荷存储元件C1流向车载电池；当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值小于等于车载电池电压的第二预设值时，关断开关K7，导通开关K11；当流经电流存储元件L111的电流达到第二电流设置值时，关断开关K11，导通开关K7和开关K10；当流经电流存储元件L111的电流达到第一电流设置值时，关断开关K10以使得电流存储元件L111中的能量流向车载电池；当流经电流存储元件L111的电流为零时导通开关K7和K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。
由于本发明提供的电动车行车控制***中还包括开关装置和开关控制模块，所述开关控制模块用于在所述加热电路与所述车载电池处于连接状态时控制所述开关装置断开，由此，可以在电动车加热时、即加热电路与车载电池连接构成的加热回路导通时，通过开关装置控制车载电池与负载电容的连接断开，停止车载电池向负载电路提供能量，通过控制加热电路与负载电路分时工作来避免其相互影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有技术中的电动车行车控制***的结构示意图；
图2为与图1中的电动车行车控制***中的加热电路和负载电容所对应的电压波形时序图；
图3为本发明提供的电动车行车控制***的结构示意图；
图4为本发明提供的电动车行车控制***中加热电路的结构示意图；
图5为图4中的开关装置的一种实施方式的示意图；
图6为图4中的开关装置的一种实施方式的示意图；
图7为本发明提供的电动车行车控制***的一种实施方式的结构示意图；
图8为与图7中的电动车行车控制***中的加热电路和负载电容对应的波形时序图。
图9为本发明提供的电动车行车控制***的一种优选实施方式的示意图；
图10为图9中的能量叠加单元的一种实施方式的示意图；
图11为图10中的极性反转单元的一种实施方式的示意图；
图12为图10中的极性反转单元的一种实施方式的示意图；
图13为图10中的极性反转单元的一种实施方式的示意图；
图14为图13中的第一DC-DC模块的一种实施方式的示意图；
图15为本发明提供的电动车行车控制***的一种优选实施方式的示意图；
图16为图15中的能量转移单元的一种优选实施方式的示意图；
图17为图16中的电量回灌单元的一种实施方式的示意图；
图18为图17中的第二DC-DC模块的一种实施方式的示意图；
图19为本发明提供的电动车行车控制***的一种优选实施方式的示意图；
图20为图19中的能量叠加和转移单元的一种优选实施方式的示意图；
图21为本发明提供的电动车行车控制***中加热电路的一种实施方式的示意图；
图22为本发明提供的电动车行车控制***中加热电路的一种优选实施方式的示意图；
图23为本发明提供的电动车行车控制***中加热电路的一种优选实施方式的示意图。
图24为本发明提供的电动车行车控制***的一种优选实施方式的结构示意图；以及
图25为与图24中的电动车行车控制***中的加热电路和负载电容对应的波形时序图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要指出的是，除非特别说明，当下文中提及时，术语“加热电路控制模块”为任意能够根据设定的条件或者设定的时刻输出控制指令(例如脉冲波形)从而控制与其连接的加热电路相应地启动或停止的控制器，例如可以为PLC；当下文中提及时，术语“双向开关”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的双向开关，例如金属氧化物半导体型场效应管(MOSFET)或带有反并续流二极管的IGBT；当下文中提及时，术语“电荷存储元件”指任意可以实现电荷存储的装置，例如可以为电容等；当下文中提及时，术语“电流存储元件”指任意可以对电流进行存储的装置，例如可以为电感等；当下文中提及时，术语“正向”指能量从车载电池向加热电路流动的方向，术语“反向”指能量从加热电路向车载电池流动的方向；当下文中提及时，术语“车载电池”包括一次电池(例如干电池、碱性电池等)和二次电池(例如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池或铅酸电池等)；当下文中提及时，术语“阻尼元件”指任意通过对电流的流动起阻碍作用以实现能量消耗的装置，例如可以为电阻等；当下文中提及时，术语“加热回路”指的是车载电池与加热电路组成的回路。
这里还需要特别说明的是，考虑到不同类型的车载电池的不同特性，在本发明中，“车载电池”可以指不包含内部寄生电阻和寄生电感、或者内部寄生电阻的阻值和寄生电感的电感值较小的理想电池，也可以指包含有内部寄生电阻和寄生电感的电池包；因此，本领域技术人员应当理解的是，当“车载电池”为不包含内部寄生电阻和寄生电感、或者内部寄生电阻的阻值和寄生电感的电感值较小的理想电池时，阻尼元件R1指的是车载电池外部的阻尼元件，电流存储元件L1指的是车载电池外部的电流存储元件；当“车载电池”为包含有内部寄生电阻和寄生电感的电池包时，阻尼元件R1既可以指电池包外部的阻尼元件，也可以指电池包内部的寄生电阻，同样地，电流存储元件L1既可以指电池包外部的电流存储元件，也可以指电池包内部的寄生电感。
为了实现电动车在低温环境中边行车边加热，本发明提供了一种电动车行车控制***，如图3所示，该控制***包括加热电路11和负载电容C12，所述加热电路11用于与车载电池5连接构成加热回路，所述负载电容C12用于为车辆负载6提供能量，该控制***还包括开关装置20和开关控制模块200，该开关装置20与所述负载电容C12串联之后与所述加热电路11并联，所述开关控制模块200与所述开关装置20连接，用于在所述加热电路11与所述车载电池5处于连接状态时控制所述开关装置20关断。
为了保证车载电池的使用寿命，可以在低温情况下控制加热电路11与车载电路连接，通过加热电路11对车载电池进行加热。当达到加热条件时，对车载电池进行加热，当达到停止加热条件时，断开加热电路11与车载电池的连接。
如图4所示，本发明提供的电动车行车控制***还包括加热电路控制模块100，该加热电路控制模块100与所述加热电路11连接，用于控制所述加热电路11与所述车载电池5的连接和断开。
所述加热电路11包括相互串联的阻尼元件R1、双向开关装置1、电流存储元件L1和电荷存储元件C1，所述加热电路控制模块100与所述双向开关装置1连接，用于通过控制双向开关装置1导通和关断来控制所述加热电路11与所述车载电池5的连接和断开。
由此，当达到加热条件时，加热电路控制模块100控制双向开关装置1导通，车载电池5与加热电路11连接构成回路，车载电池5可以通过回路放电，即对电荷存储元件C1进行充电，当回路中的电流经过电流峰值后正向为零时，电荷存储元件C1开始通过回路放电，即是对车载电池5充电；在车载电池5的充放电过程中，回路中的电流正向、反向均能流过阻尼元件R1，通过阻尼元件R1的发热可以达到给车载电池5加热的目的。当达到停止加热条件时，加热电路控制模块100可以控制双向开关装置1关断，加热电路11停止工作。
根据本发明的技术方案，本发明提供的电动车行车控制***中还包括开关装置20和开关控制模块200，该开关装置20与所述负载电容C12串联之后与所述加热电路11并联，所述开关控制模块200与所述开关装置20连接，用于在所述加热电路11与所述车载电池5处于连接状态时控制所述开关装置20关断。
由此，在电动车加热时、即加热电路11与车载电池5连接构成的加热回路导通时，可以通过开关装置20控制车载电池5与负载电容C12的连接断开，停止车载电池5向负载电容C12提供能量，通过控制加热电路11与负载电路分时工作来避免其相互影响。
根据一种实施方式，所述开关装置20为双向开关K3，如图5所示，由开关控制模块200控制双向开关K3关断来控制车载电池5与负载电容C12的连接断开。
根据另一种实施方式，如图6所示，所述开关装置20包括双向开关K4和双向开关K5，所述双向开关K4和双向开关K5彼此反向串联，所述开关控制模块200与所述双向开关K4和双向开关K5分别连接，用于通过控制双向开关K4和双向开关K5的关断来控制车载电池5与负载电容C12的连接断开。在该实施方式中，所述开关控制模块200可以为一个单独的控制器，通过对其内部程序的设置，可以实现对不同的外接开关的通断控制，所述开关控制模块200也可以为多个控制器，例如针对每一个外接开关设置对应的开关控制模块200，所述多个开关控制模块200也可以集成为一体，本发明不对开关控制模块200的实现形式作出任何限定。
优选情况下，所述加热电路控制模块100与所述开关控制模块200集成在一起。
下面结合图7和图8对本发明提供的电动车行车控制***的工作方式进行简单介绍。需要注意的是，虽然本发明的特征和元素参考图7和图8以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与其它特征和元素结合的各种情况下使用。本发明提供的电动车行车控制***并不限于图7和图8所示的实现方式。
在图7中所示的电动车行车控制***中，加热电路11包括相互串联的阻尼元件R1、双向开关装置1、电流存储元件L1和电荷存储元件C1，加热电路11与车载电池5连接构成回路，车辆负载6并联在负载电容C12两端，用于通过负载电容C12提供的能量工作，加热电路控制模块100与双向开关装置1连接，用于通过控制双向开关装置1导通和关断来控制所述加热电路11与所述车载电池5的连接和断开，所述开关装置20由双向开关K4和双向开关K5反向串联构成，开关控制模块200与所述双向开关K4和双向开关K5分别连接，用于通过控制双向开关K4和双向开关K5的关断来控制车载电池5与负载电容C12的连接断开。
图8为与图7中的加热电路11和负载电容C12对应的波形时序图，其中，VC1为加热电路11中的电荷存储元件C1两端的电压值，VC12为负载电容C12两端的电压值。图7中的电动车行车控制***边行车边加热的工作过程如下：
a)在电动车行车过程中，当需要对车载电池5进行加热时，加热电路控制模块100控制双向开关装置1导通，加热电路11与车载电池5连接构成加热回路，车载电池5通过加热电路11放电，即对加热电路11中的电荷存储元件C1进行充电，同时，开关控制模块200控制双向开关装置K4和双向开关装置K5关断，断开车载电池5与负载电容C12的连接，此时电动车在行车过程中，负载电容C12中剩余的能量可以供车辆负载6短暂工作，如图8中所示的t1时间段；
b)当加热回路中的电流经过电流峰值后正向为零时，加热电路11中的电荷存储元件C1开始通过加热回路向车载电池5充电，当加热电路11中的电荷存储元件C1放电达到最低电压值时，所述加热电路控制模块100可以控制双向开关装置1关断，断开所述加热电路11与所述车载电池5的连接，电荷存储元件C1保持最低电压值，如图8中所示的t2时间段；
c)当负载电容C12中的能量不足以供车辆负载6工作时，可以通过开关控制模块200控制双向开关K4和双向开关K5导通，控制车载电池5与负载电容C12连接，可以通过车载电池5对负载电容C12充电，车辆负载6可以通过负载电容C12提供的能量工作，如图8中所示的t3时间段。
本发明提供的电动车行车控制***中包括开关装置20和开关控制模块200，在电动车加热时、即加热电路11与车载电池5连接构成的加热回路导通时，可以通过开关装置20控制车载电池5与负载电容C12的连接断开，停止车载电池5向负载电容C12提供能量，通过控制加热电路11与负载电路分时工作来避免其相互影响。
在上述加热过程中，当电流从加热电路11流回车载电池5时，电荷存储元件C1中的能量不会完全流回车载电池5，而是会有一些能量余留在电荷存储元件C1中，最终使得电荷存储元件C1电压接近或等于车载电池5的电压，从而使得从车载电池5向电荷存储元件C1的能量流动不能进行，不利于加热电路11的循环工作。
因此，本发明优选实施方式中还增加了将电荷存储元件C1内的能量与车载电池5的能量进行叠加、将电荷存储元件C1内的能量转移到其他储能元件等功能的附加单元。在达到一定时刻时，关断双向开关装置1，对电荷存储元件C1中的能量进行叠加、转移等操作。
根据本发明的一种优选实施方式，如图9所示，本发明提供的控制***中，加热电路11可以包括能量叠加单元，该能量叠加单元与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，将加热电路11中的能量与车载电池5中的能量进行叠加。所述能量叠加单元使得在双向开关装置1再次导通时，车载电池5能够将叠加后的能量充入电荷存储元件C1，由此提高加热电路11的工作效率。
根据本发明的一种实施方式，如图10所示，所述能量叠加单元包括极性反转单元102，该极性反转单元102与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转，由于极性反转后的电荷存储元件C1的电压极性与车载电池5的电压极性形成串联相加关系，当双向开关装置1再次导通时，电荷存储元件C1中的能量可以与车载电池5中的能量进行叠加。
作为极性反转单元102的一种实施方式，如图11所示，所述极性反转单元102包括单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2，所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别位于所述电荷存储元件C1两端，所述单刀双掷开关J1的入线连接在所述加热电路11中，所述单刀双掷开关J1的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第一极板，所述单刀双掷开关J1的第二出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的入线连接在所述加热电路11中，所述单刀双掷开关J2的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的第二出线连接在所述电荷存储元件C1的第一极板，所述加热电路控制模块100还与所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别连接，用于通过改变所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
根据上述实施方式，可以预先对单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系进行设置，使得当双向开关装置1导通时，所述单刀双掷开关J1的入线与其第一出线连接，而所述单刀双掷开关J2的入线与其第一出线连接，当双向开关装置1关断时，通过加热电路控制模块100控制单刀双掷开关J1的入线切换到与其第二出线连接，而所述单刀双掷开关J2的入线切换到与其第二出线连接，由此实现电荷存储元件C1电压极性反转的目的。
作为极性反转单元102的另一种实施方式，如图12所示，所述极性反转单元102包括单向半导体元件D3、电流存储元件L2以及开关K9，所述电荷存储元件C1、电流存储元件L2和开关K9顺次串联形成回路，所述单向半导体元件D3和串联在所述电荷存储元件C1与电流存储元件L2或所述电流存储元件L2与开关K9之间，所述加热电路控制模块100还与所述开关K9连接，用于通过控制开关K9导通来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
根据上述实施方式，当双向开关装置1关断时，可以通过加热电路控制模块100控制开关K9导通，由此，电荷存储元件C1与单向半导体元件D3、电流存储元件L2以及开关K9形成LC振荡回路，电荷存储元件C1通过电流存储元件L2放电，振荡回路上的电流流经正半周期后，流经电流存储元件L2的电流为零时达到电荷存储元件C1电压极性反转的目的。
作为极性反转单元102的又一种实施方式，如图13所示，所述极性反转单元102包括第一DC-DC模块2和电荷存储元件C2，该第一DC-DC模块2与所述电荷存储元件C1和电荷存储元件C2分别连接，所述加热电路控制模块100还与所述第一DC-DC模块2连接，用于通过控制第一DC-DC模块2工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至所述电荷存储元件C2，再将所述电荷存储元件C2中的能量反向转移回所述电荷存储元件C1，以实现对所述电荷存储元件C1的电压极性的反转。
所述第一DC-DC模块2是本领域中常用的用于实现电压极性反转的直流变直流转换电路，本发明不对第一DC-DC模块2的具体电路结构作任何限制，只要能够实现对电荷存储元件C1的电压极性反转即可，本领域技术人员可以根据实际操作的需要对其电路中的元件进行增加、替换或删减。
图14为本发明提供的第一DC-DC模块2的一种实施方式，如图14所示，所述第一DC-DC模块2包括：双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3、双向开关Q4、第一变压器T1、单向半导体元件D4、单向半导体元件D5、电流存储元件L3、双向开关Q5、双向开关Q6、第二变压器T2、单向半导体元件D6、单向半导体元件D7、以及单向半导体元件D8。
在该实施方式中，双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3和双向开关Q4均为MOSFET，双向开关Q5和双向开关Q6为IGBT。
其中，所述第一变压器T1的1脚、4脚、5脚为同名端，第二变压器T2的2脚与3脚为同名端。
其中，单向半导体元件D7的阳极与电容C1的a端连接，单向半导体元件D7的阴极与双向开关Q1和双向开关Q2的漏极连接，双向开关Q1的源极与双向开关Q3的漏极连接，双向开关Q2的源极与双向开关Q4的漏极连接，双向开关Q3、双向开关Q4的源极与电容C1的b端连接，由此构成全桥电路，此时电容C1的电压极性为a端为正，b端为负。
在该全桥电路中，双向开关Q1、双向开关Q2为上桥臂，双向开关Q3、双向开关Q4为下桥臂，该全桥电路通过第一变压器T1与所述电荷存储元件C2相连；第一变压器T1的1脚与第一节点N1连接、2脚与第二节点N2连接，3脚和5脚分别连接至单向半导体元件D4和单向半导体元件D5的阳极；单向半导体元件D4和单向半导体元件D5的阴极与电流存储元件L3的一端连接，电流存储元件L3的另一端与电荷存储元件C2的d端连接；变压器T1的4脚与电荷存储元件C2的c端连接，单向半导体元件D8的阳极与电荷存储元件C2的d端连接，单向半导体元件D8的阴极与电荷存储元件C1的b端连接，此时电荷存储元件C2的电压极性为c端为负，d端为正。
其中，电荷存储元件C2的c端连接双向开关Q5的发射极，双向开关Q5的集电极与变压器T2的2脚连接，变压器T2的1脚与电荷存储元件C1的a端连接，变压器T2的4脚与电荷存储元件C1的a端连接，变压器T2的3脚连接单向半导体元件D6的阳极，单向半导体元件D6的阴极与双向开关Q6的集电极连接，双向开关Q6的发射极与电荷存储元件C2的b端连接。
其中，双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3、双向开关Q4、双向开关Q5和双向开关Q6分别通过所述加热电路控制模块100的控制来实现导通和关断。
下面对所述第一DC-DC模块2的工作过程进行描述：
1、在双向开关装置1关断后，所述加热电路控制模块100控制双向开关Q5、双向开关Q6关断，控制双向开关Q1和双向开关Q4同时导通以构成A相，控制双向开关Q2、双向开关Q3同时导通以构成B相，通过控制所述A相、B相交替导通以构成全桥电路进行工作；
2、当所述全桥电路工作时，电荷存储元件C1上的能量通过第一变压器T1、单向半导体元件D4、单向半导体元件D5、以及电流存储元件L3转移到电荷存储元件C2上，此时电荷存储元件C2的电压极性为c端为负，d端为正。
3、所述加热电路控制模块100控制双向开关Q5导通，电荷存储元件C1通过第二变压器T2和单向半导体元件D8与电荷存储元件C2构成通路，由此，电荷存储元件C2上的能量向电荷存储元件C1反向转移，其中，部分能量将储存在第二变压器T2上；此时，所述加热电路控制模块100控制双向开关Q5关断、双向开关Q6闭合，通过第二变压器T2和单向半导体元件D6将储存在第二变压器T2上的能量转移至电荷存储元件C1，以实现对电荷存储元件C1进行反向充电，此时电荷存储元件C1的电压极性反转为a端为负，b端为正，由此达到了将电荷存储元件C1的电压极性反向的目的。
本领域技术人员应当理解，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转的实现方式并不局限于上述几种特定结构，本领域技术人员可以采用其他结构来实现对电荷存储元件C1的电压极性进行反转，例如电荷泵等。
为了对加热电路11中的能量进行回收利用，根据本发明的一种优选实施方式，如图15所示，本发明提供的控制***中，加热电路11可以包括能量转移单元，所述能量转移单元与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，将加热电路11中的能量转移至储能元件中。所述能量转移单元目的在于对存储电路中的能量进行回收利用。所述储能元件可以是外接电容、低温电池或者电网以及其他用电设备。
优选情况下，所述储能元件是本发明提供的车载电池5，所述能量转移单元包括电量回灌单元103，该电量回灌单元103与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，将加热电路11中的能量转移至所述车载电池5中，如图16所示。
根据本发明的技术方案，在双向开关装置1关断后，通过能量转移单元将加热电路11中的能量转移到车载电池5中，能够在双向开关装置1再次导通后对被转移的能量进行循环利用，提高了加热电路11的工作效率。
作为电量回灌单元103的一种实施方式，如图17所示，所述电量回灌单元103包括第二DC-DC模块3，该第二DC-DC模块3与所述电荷存储元件C1和所述车载电池5分别连接，所述加热电路控制模块100还与所述第二DC-DC模块3连接，用于通过控制第二DC-DC模块3工作来将电荷存储元件C1中的能量转移到所述车载电池5中。
所述第二DC-DC模块3是本领域中常用的用于实现能量转移的直流变直流转换电路，本发明不对第二DC-DC模块3的具体电路结构作任何限制，只要能够实现对电荷存储元件C1的能量进行转移即可，本领域技术人员可以根据实际操作的需要对其电路中的元件进行增加、替换或删减。
图18为本发明提供的第二DC-DC模块3的一种实施方式，如图18所示，所述第二DC-DC模块3包括：双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3、双向开关S4、第三变压器T3、电流存储元件L4、以及四个单向半导体元件。在该实施方式中，所述双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3、双向开关S4均为MOSFET。
其中，所述第三变压器T3的1脚和3脚为同名端，所述四个单向半导体元件中的两个单向半导体元件负极相接成组，接点通过电流存储元件L4与车载电池5的正端连接，另两个单向半导体元件正极相接成组，接点与车载电池5的负端连接，且组与组之间的对接点分别与第三变压器T3的3脚和4脚连接，由此构成桥式整流电路。
其中，双向开关S1的源极与双向开关S3的漏极连接，双向开关S2的源极与双向开关S4的漏极连接，双向开关S1、双向开关S2的漏极与电荷存储元件C1的正端连接，双向开关S3、双向开关S4的源极与电荷存储元件C1的负端连接，由此构成全桥电路。
在该全桥电路中，双向开关S1、双向开关S2为上桥臂，双向开关S3、双向开关S4为下桥臂，第三变压器T3的1脚与双向开关S1和双向开关S3之间的节点连接、2脚与双向开关S2和双向开关S4之间的节点连接。
其中，双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3和双向开关S4分别通过所述加热电路控制模块100的控制来实现导通和关断。
下面对所述第二DC-DC模块3的工作过程进行描述：
1、在双向开关装置1关断后，所述加热电路控制模块100控制双向开关S1和双向开关S4同时导通以构成A相，控制双向开关S2、双向开关S3同时导通以构成B相，通过控制所述A相、B相交替导通以构成全桥电路进行工作；
2、当所述全桥电路工作时，电荷存储元件C1上的能量通过第三变压器T3和整流电路转移到车载电池5上，所述整流电路将输入的交流电转化为直流电输出至车载电池5，达到电量回灌的目的。
本领域技术人员应当理解，将加热电路11中的能量转移到储能元件中的实现方式并不局限于上述特定结构，本领域技术人员可以采用其他结构来实现对加热电路11中的能量的转移，例如电荷泵、变压器等。
为了使本发明提供的加热电路11在提高工作效率的同时能够对加热电路11中的能量进行回收利用，根据本发明的一种优选实施方式，如图19所示，本发明提供的控制***中，加热电路11可以包括能量叠加和转移单元，该能量叠加和转移单元与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，将加热电路11中的能量转移至储能元件中，之后将加热电路11中的剩余能量与车载电池5中的能量进行叠加。所述能量叠加和转移单元既能够提高加热电路11的工作效率，又能够对加热电路11中的能量进行回收利用。
将加热电路11中的剩余能量与车载电池5中的能量进行叠加可以通过将电荷存储元件C1的电压极性进行反转来实现，电荷存储元件C1的电压极性进行反转后其极性与车载电池5的电压极性形成串联相加关系，由此，当下一次导通双向开关装置1时，车载电池5中的能量能够与电荷存储元件C1中的能量进行叠加。
因此，根据一种实施方式，如图20所示，所述能量叠加和转移单元包括DC-DC模块4，该DC-DC模块4与所述电荷存储元件C1和所述车载电池5分别连接，所述加热电路控制模块100还与所述DC-DC模块4连接，用于通过控制DC-DC模块4工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至储能元件中，之后将所述电荷存储元件C1中的剩余能量与车载电池5中的能量进行叠加。
所述DC-DC模块4是本领域中常用的用于实现能量转移和电压极性反转的直流变直流转换电路，本发明不对DC-DC模块4的具体电路结构作任何限制，只要能够实现对电荷存储元件C1的能量转移和电压极性反转即可，本领域技术人员可以根据实际操作的需要对其电路中的元件进行增加、替换或删减。
作为DC-DC模块4的一种实施方式，如图20所示，该DC-DC模块4包括：双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3、双向开关S4、双向开关S5、双向开关S6、第四变压器T4、单向半导体元件D13、单向半导体元件D14、电流存储元件L4、以及四个单向半导体元件。在该实施方式中，所述双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3、双向开关S4均为MOSFET，双向开关S5和双向开关S6为IGBT。
其中，第四变压器T4的1脚和3脚为同名端，所述四个单向半导体元件中的两个单向半导体元件负极相接成组，接点通过电流存储元件L4与车载电池5的正端连接，另两个单向半导体元件正极相接成组，接点与车载电池5的负端连接，且组与组之间的对接点分别通过双向开关S5和双向开关S6与第三变压器T3的3脚和4脚连接，由此构成桥式整流电路。
其中，双向开关S1的源极与双向开关S3的漏极连接，双向开关S2的源极与双向开关S4的漏极连接，双向开关S1、双向开关S2的漏极通过单向半导体元件D13与电荷存储元件C1的正端连接，双向开关S3、双向开关S4的源极通过单向半导体元件D14与电荷存储元件C1的负端连接，由此构成全桥电路。
在该全桥电路中，双向开关S1、双向开关S2为上桥臂，双向开关S3、双向开关S4为下桥臂，第四变压器T4的1脚与双向开关S1和双向开关S3之间的节点连接、2脚与双向开关S2和双向开关S4之间的节点连接。
其中，双向开关S1、双向开关S2、双向开关S3和双向开关S4、双向开关S5和双向开关S6分别通过所述加热电路控制模块100的控制来实现导通和关断。
下面对所述DC-DC模块4的工作过程进行描述：
1、在双向开关装置1关断后，当需要对电荷存储元件C1执行电量回灌以实现能量转移时，所述加热电路控制模块100控制双向开关S5和S6导通，控制双向开关S1和双向开关S4同时导通以构成A相，控制双向开关S2、双向开关S3同时导通以构成B相，通过控制所述A相、B相交替导通以构成全桥电路进行工作；
2、当所述全桥电路工作时，电荷存储元件C1上的能量通过第四变压器T4和整流电路转移到车载电池5上，所述整流电路将输入的交流电转化为直流电输出至车载电池5，达到电量回灌的目的；
3、当需要对电荷存储元件C1进行极性反转以实现能量叠加时，所述加热电路控制模块100控制双向开关S5和双向开关S6关断，控制双向开关S1和双向开关S4或者双向开关S2和双向开关S3两组中的任意一组导通；此时，电荷存储元件C1中的能量通过其正端、双向开关S1、第四变压器T4的原边、双向开关S4反向回到其负端，或者通过其正端、双向开关S2、第四变压器T4的原边、双向开关S3反向回到其负端，利用T4的原边励磁电感，达到对电荷存储元件C1进行电压极性反转的目的。
根据另一种实施方式，所述能量叠加和转移单元可以包括能量叠加单元和能量转移单元，所述能量转移单元与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在双向开关装置1导通再关断后，将加热电路11中的能量转移至储能元件中，所述能量叠加单元与所述电流存储元件L1和电荷存储元件C1形成的通路连接，用于在所述能量转移单元进行能量转移之后，将加热电路11中的剩余能量与车载电池5中的能量进行叠加。
其中，所述能量叠加单元和能量转移单元均可以采用本发明在前述实施方式中提供的能量叠加单元和能量转移单元，其目的在于实现对电荷存储元件C1的能量转移和叠加，其具体结构和功能在此不再赘述。
本领域技术人员应当理解，对加热电路11中的能量进行转移之后再进行叠加的实现方式并不局限于上述几种特定结构，本领域技术人员可以采用其他结构来实现对加热电路11中的能量的叠加和转移，例如电荷泵等。
根据本发明的技术方案，所述双向开关装置1可以包括用于实现能量从车载电池5流向加热电路11的第一单向支路和用于实现能量从加热电路11流向车载电池5的第二单向支路，所述加热电路控制模块100与所述第一单向支路和第二单向支路中的一者或两者分别连接，用以控制所连接的支路的导通和关断。所述能量限制电路可以包括电流存储元件L111，该电流存储元件L111串联在第二单向支路中，以用于限制流向车载电池5的电流大小。
作为双向开关装置的一种实施方式，如图21所示，所述双向开关装置1包括开关K6、单向半导体元件D11以及单向半导体元件D12，开关K6和单向半导体元件D11彼此串联以构成所述第一单向支路，单向半导体元件D12构成所述第二单向支路，所述加热电路控制模块100与开关K6连接，用于通过控制开关K6的导通和关断来控制第一单向支路的导通和关断。所述电流存储元件L111与单向半导体元件D12串联。在如图21所示的双向开关装置1中，当需要加热时，导通开关K6即可，不需要加热时，关断开关K6即可。
如图21中所示的双向开关装置1的实现方式虽然实现了能量往返沿着相对独立的支路流动，但是还不能实现能量反向流动时的关断功能。本发明还提出了双向开关装置1的另一种实施方式，如图22所示，所述双向开关装置1还可以包括位于第二单向支路中的开关K7，该开关K7与单向半导体元件D12串联，所述加热电路控制模块100还与开关K7连接，用于通过控制开关K7的导通和关断来控制第二单向支路的导通和关断。这样在图22示出的双向开关装置1中，由于两个单向支路上均存在开关(即开关K6和开关K7)，同时具备能量正向和反向流动时的关断功能。
所述电流存储元件L111串联在单向半导体元件D12与开关K7之间以实现限制流向车载电池5的电流的作用。
根据本发明的技术方案，当需要对车载电池5加热时，加热电路控制模块100控制双向开关装置1导通，车载电池5与加热电路11串联构成回路，车载电池5对电荷存储元件C1进行充电，当回路中的电流经过电流峰值后正向为零时，电荷存储元件C1开始放电，电流从电荷存储元件C1流回车载电池5，回路中的正向、反向电流均流过阻尼元件R1，通过阻尼元件R1的发热可以达到给车载电池5加热的目的。上述充放电过程循环进行，当车载电池5的温度升高达到停止加热条件时，加热电路控制模块100可以控制双向开关装置1关断，加热电路11停止工作。
为了节省元器件、减小加热电路11的体积，本发明还提供了一种优选实施方式，使得用于能量限制作用的电流存储元件L111也能够用在极性反转单元102中，以在需要对电荷存储元件C1两端的电压进行极性反转时起作用。在这种优选实施方式中，如图23所示，所述双向开关装置1可以采用如图22所示的双向开关装置形式，用于能量限制作用的电流存储元件L111串联在双向开关装置1的第二单向支路上的单向半导体元件D12与开关K7之间；所述加热电路11还包括单向半导体元件D15、单向半导体元件D16、开关K10、开关K11；单向半导体元件D16的阴级连接到开关K7与电荷存储元件L111之间，阳级连接到开关K11的一端，开关K11的另一端连接到车载电池5的负级；单向半导体元件D15的阳级连接到单向半导体元件D12与电荷存储元件L111之间，阴级连接到开关K10的一端，开关K10的另一端连接到车载电池5的负级；所述加热电路控制模块100还与开关K10和开关K11连接，用于控制开关K10和开关K11的导通和关断。
在这一优选实施方式中，加热电路控制模块100对于加热电路11中的开关K6、K7、K10和K11的控制可以采用各种不同的导通关断策略，只要能实现能量在车载电池5和电荷存储元件C1之间的流动，且能将电荷存储元件C1两端的电压反转即可。例如，在一种方式中，当需要对车载电池5加热时，所述加热电路控制模块100控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池5流向电荷存储元件C1，并且再从电荷存储元件C1流向车载电池5(其中，对于开关K6和开关K7，可以同时导通，也可以在开关K6关断后再导通开关K7)；当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值大于车载电池5电压的第一预设值时，关断开关K7，导通开关K11，直到流经电流存储元件L111的电流为零时关断开关K11，并且导通开关K7和开关K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。又如，在另一种方式中，当需要对车载电池5加热时，所述加热电路控制模块100控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池5流向电荷存储元件C1，并且再从电荷存储元件C1流向车载电池5；当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值小于等于车载电池5电压的第二预设值时，关断开关K7，导通开关K11，当流经电流存储元件L111的电流达到第二电流设置值时，关断开关K11，导通开关K7和开关K10，当流经电流存储元件L111的电流达到第一电流设置值时，关断开关K10以使得电流存储元件L111中的能量流向车载电池5，当流经电流存储元件L111的电流为零时导通开关K7和K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。
下面结合图24和图25对本发明提供的包括能量叠加单元的电动车行车控制***的工作方式进行简单介绍。
在图24中所示的电动车行车控制***中，加热电路11包括相互串联的阻尼元件R1、双向开关装置1、电流存储元件L1和电荷存储元件C1，加热电路11与车载电池5连接构成回路，车辆负载6并联在负载电容C12两端，用于通过负载电容C12提供的能量工作，加热电路控制模块100与双向开关装置1连接，用于通过控制双向开关装置1导通和关断来控制所述加热电路11与所述车载电池5的连接和断开，所述开关装置20由双向开关K4和双向开关K5反向串联构成，开关控制模块200与所述双向开关K4和双向开关K5分别连接，用于通过控制双向开关K4和双向开关K5的关断来控制车载电池5与负载电容C12的连接断开，单向半导体元件D3、电流存储元件L2和开关K9构成极性反转单元102，加热电路控制模块100可以控制开关K9和开关K3的导通和关断。
图25为与图24中的加热电路11和负载电容C12对应的波形时序图，其中，VC1为加热电路11中的电荷存储元件C1两端的电压值，VC12为负载电容C12两端的电压值。图24中的电动车行车控制***边行车边加热的工作过程如下：
a)在电动车行车过程中，当需要对车载电池5进行加热时，加热电路控制模块100控制双向开关装置1导通，加热电路11与车载电池5连接构成加热回路，车载电池5通过加热电路11放电，即对加热电路11中的电荷存储元件C1进行充电，同时，开关控制模块200控制双向开关装置K4和双向开关装置K5关断，断开车载电池5与负载电容C12的连接，此时电动车在行车过程中，负载电容C12中剩余的能量可以供车辆负载6短暂工作，如图25中所示的t1时间段；
b)当加热回路中的电流经过电流峰值后正向为零时，加热电路11中的电荷存储元件C1开始通过加热回路向车载电池5充电，当加热电路11中的电荷存储元件C1放电达到最低电压值时，所述加热电路控制模块100可以控制双向开关装置1关断，断开所述加热电路11与所述车载电池5的连接，同时，加热电路控制模块100控制开关K9导通，极性反转单元102工作，电荷存储元件C1通过单向半导体元件D3、电流存储元件L2和开关K9组成的回路放电，并达到电压极性反转的目的，此时电荷存储元件C1两端的电压值VC1下降为负值，之后，加热电路控制模块100控制开关K9关断，如图25中所示的t2时间段；
c)当负载电容C12中的能量不足以供车辆负载6工作时，可以通过开关控制模块200控制双向开关K4和双向开关K5导通，控制车载电池5与负载电容C12连接，可以通过车载电池5对负载电容C12充电，车辆负载6可以通过负载电容C12提供的能量工作，如图25中所示的t3时间段。
由于上述包括能量叠加单元的电动车行车控制***中包括开关装置20和开关控制模块200，在电动车加热时、即加热电路11与车载电池5连接构成的加热回路导通时，可以通过开关装置20控制车载电池5与负载电容C12的连接断开，停止车载电池5向负载电容C12提供能量，通过控制加热电路11与负载电路分时工作来避免其相互影响。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (25)

1.一种电动车行车控制***，该控制***包括加热电路(11)和负载电容C12，所述加热电路(11)用于与车载电池(5)连接构成加热回路，其中，该控制***还包括开关装置(20)和开关控制模块(200)，该开关装置(20)与所述负载电容C12串联之后与所述加热电路(11)并联，所述开关控制模块(200)与所述开关装置(20)连接，用于在所述加热电路(11)与所述车载电池(5)处于连接状态时控制所述开关装置(20)关断。
2.根据权利要求1所述的控制***，其中，该控制***还包括加热电路控制模块(100)，该加热电路控制模块(100)与所述加热电路(11)连接，用于控制所述加热电路(11)与所述车载电池(5)的连接和断开。
3.根据权利要求2所述的控制***，其中，所述加热电路控制模块(100)与所述开关控制模块(200)集成在一起。
4.根据权利要求2所述的控制***，其中，所述加热电路(11)包括相互串联的阻尼元件R1、双向开关装置(1)、电流存储元件L1和电荷存储元件C1，所述加热电路控制模块(100)与所述双向开关装置(1)连接，用于通过控制双向开关装置(1)导通和关断来控制所述加热电路(11)与所述车载电池(5)的连接和断开。
5.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述阻尼元件R1为所述车载电池(5)内部的寄生电阻，所述电流存储元件L1为所述车载电池(5)内部的寄生电感。
6.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述阻尼元件R1为电阻，所述电流存储元件L1和电流存储元件L11为电感，所述电荷存储元件C1为电容。
7.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述开关装置(20)为双向开关K3。
8.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述开关装置(20)包括双向开关K4和双向开关K5，所述双向开关K4和双向开关K5彼此反向串联，所述开关控制模块(200)与所述双向开关K4和双向开关K5分别连接。
9.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述加热电路(11)还包括能量叠加单元，该能量叠加单元用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的能量与车载电池(5)中的能量进行叠加；所述能量叠加单元包括极性反转单元(102)，该极性反转单元(102)用于在双向开关装置(1)导通再关断后，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
10.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述加热电路(11)还包括能量转移单元，该能量转移单元用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的能量转移至储能元件中；所述能量转移单元包括电量回灌单元(103)，该电量回灌单元(103)用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的电能转移至所述储能元件中。
11.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述加热电路(11)还包括能量叠加和转移单元，该能量叠加和转移单元用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的能量转移至储能元件中，之后将加热电路(11)中的剩余能量与车载电池(5)中的能量进行叠加。
12.根据权利要求11所述的控制***，其中，所述能量叠加和转移单元包括能量叠加单元和能量转移单元，所述能量转移单元用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的能量转移至储能元件中；所述能量叠加单元用于在所述能量转移单元进行能量转移之后，将加热电路(11)中的剩余能量与车载电池(5)中的能量进行叠加；所述能量转移单元包括电量回灌单元(103)，该电量回灌单元(103)用于在双向开关装置(1)导通再关断后，将加热电路(11)中的能量转移至所述储能元件中，所述能量叠加单元包括极性反转单元(102)，该极性反转单元(102)用于在所述电量回灌单元(103)进行能量转移之后，对电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
13.根据权利要求11所述的控制***，其中，所述能量叠加和转移单元包括DC-DC模块(4)，所述加热电路控制模块(100)还与所述DC-DC模块(4)连接，用于通过控制DC-DC模块(4)工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至储能元件中，之后将所述电荷存储元件C1中的剩余能量与电池车载电池(5)中的能量进行叠加。
14.根据权利要求9或12所述的控制***，其中，所述极性反转单元(102)包括单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2，所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别位于所述电荷存储元件C1两端，所述单刀双掷开关J1的入线连接在所述加热电路(11)中，所述单刀双掷开关J1的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第一极板，所述单刀双掷开关J1的第二出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的入线连接在所述加热电路(11)中，所述单刀双掷开关J2的第一出线连接所述电荷存储元件C1的第二极板，所述单刀双掷开关J2的第二出线连接在所述电荷存储元件C1的第一极板，所述加热电路控制模块(100)还与所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别连接，用于通过改变所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
15.根据权利要求9或12所述的控制***，其中，所述极性反转单元(102)包括单向半导体元件D3、电流存储元件L2以及开关K9，所述电荷存储元件C1、电流存储元件L2和开关K9顺次串联形成回路，所述单向半导体元件D3串联在所述电荷存储元件C1与电流存储元件L2或所述电流存储元件L2与开关K9之间，所述加热电路控制模块(100)还与所述开关K9连接，用于通过控制开关K9导通来对所述电荷存储元件C1的电压极性进行反转。
16.根据权利要求9或12所述的控制***，其中，所述极性反转单元(102)包括第一DC-DC模块(2)和电荷存储元件C2，所述加热电路控制模块(100)还与所述第一DC-DC模块(2)连接，用于通过控制第一DC-DC模块(2)工作来将所述电荷存储元件C1中的能量转移至所述电荷存储元件C2，再将所述电荷存储元件C2中的能量反向转移回所述电荷存储元件C1，以实现对所述电荷存储元件C1的电压极性的反转。
17.根据权利要求10或12所述的控制***，其中，所述电量回灌单元(103)包括第二DC-DC模块(3)，所述加热电路控制模块(100)还与所述第二DC-DC模块(3)连接，用于通过控制第二DC-DC模块(3)工作来将电荷存储元件C1中的能量转移到所述车载电池(5)中。
18.根据权利要求4所述的控制***，其中，该控制***还包括能量限制电路，该能量限制电路用于限制由加热电路(11)流向车载电池(5)的电流大小。
19.根据权利要求18所述的控制***，其中，所述双向开关装置(1)包括用于实现能量从车载电池(5)流向加热电路(11)的第一单向支路和用于实现能量从加热电路(11)流向车载电池(5)的第二单向支路，所述加热电路控制模块(100)与所述第一单向支路和第二单向支路中的一者或两者分别连接，用以控制所连接的支路的导通和关断。
20.根据权利要求19所述的控制***，其中，所述能量限制电路包括电流存储元件L111，该电流存储元件L111串联在第二单向支路中。
21.根据权利要求20所述的控制***，其中所述双向开关装置(1)包括开关K6、单向半导体元件D11以及单向半导体元件D12，开关K6和单向半导体元件D11彼此串联以构成所述第一单向支路，单向半导体元件D12构成所述第二单向支路，所述加热电路控制模块(100)与开关K6连接，用于通过控制开关K6的导通和关断来控制第一单向支路的导通和关断，所述电流存储元件L111与单向半导体元件D12串联。
22.根据权利要求21所述的电池的控制***，其中，所述双向开关装置(1)还包括位于第二单向支路中的开关K7，该开关K7与单向半导体元件D12串联，所述加热电路控制模块(100)还与开关K7连接，用于通过控制开关K7的导通和关断来控制第二单向支路的导通和关断，所述电流存储元件L111串联在单向半导体元件D12与开关K7之间。
23.根据权利要求22所述的控制***，该加热电路(11)还包括单向半导体元件D15、单向半导体元件D16、开关K10、开关K11；单向半导体元件D16的阴级连接到开关K7与电荷存储元件L111之间，阳级连接到开关K11的一端，开关K11的另一端连接到车载电池(5)的负级；单向半导体元件D15的阳级连接到单向半导体元件D12与电荷存储元件L111之间，阴级连接到开关K10的一端，开关K10的另一端连接到车载电池(5)的负级；所述加热电路控制模块(100)还与开关K10和开关K11连接，用于控制开关K10和开关K11的导通和关断。
24.根据权利要求23所述的控制***，其中，所述加热电路控制模块(100)用于：
控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池(5)流向电荷存储元件C1和从电荷存储元件C1流向车载电池(5)；
当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值大于车载电池(5)电压的第一预设值时，关断开关K7，导通开关K11；
当流经电流存储元件L111的电流为零时关断开关K11，并且导通开关K7和开关K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。
25.根据权利要求23所述的控制***，其中，所述加热电路控制模块(100)用于：
控制开关K6和开关K7导通以使得能量从车载电池(5)流向电荷存储元件C1和从电荷存储元件C1流向车载电池(5)；
当电荷存储元件C1两端的电压值达到取值小于等于车载电池(5)电压的第二预设值时，关断开关K7，导通开关K11；
当流经电流存储元件L111的电流达到第二电流设置值时，关断开关K11，导通开关K7和开关K10；
当流经电流存储元件L111的电流达到第一电流设置值时，关断开关K10以使得电流存储元件L111中的能量流向车载电池(5)；
当流经电流存储元件L111的电流为零时导通开关K7和K10以使得电荷存储元件C1两端的电压极性反转。
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