本发明公开了一种PHEV混合动力汽车低压电源供电系统，包括动力电池和第一低压蓄电池，第一低压蓄电池通过第一切换开关连接着低压配电盒，还包括第二低压蓄电池，第二低压蓄电池通过第二切换开关连接着低压配电盒，低压配电盒与多个整车低压负载连接；第一切换开关和第二切换开关用于分别控制第一低压蓄电池和第二低压蓄电池处于连通、断开以及诊断状态；本发明还公开一种PHEV混合动力汽车低压电源供电系统的控制方法，包括当纯电模式切换为燃油模式时，使第一低压蓄电池给起动机供电，第二低压蓄电池给整车低压负载供电；当存在低压大电流需求时，使第二低压蓄电池给整车低压负载供电。本发明提升低压电源供电电压的稳定性，满足大电流供电需求。