本發(fā)明涉及一種用于使用模塊化電池來給電動車輛供電的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

電動車輛，例如混合動力電動車輛(HEV)，將常規(guī)內(nèi)燃發(fā)動機(ICE)推進(jìn)系統(tǒng)與電推進(jìn)系統(tǒng)——包括車載電池——結(jié)合。車載電池包括提供電力至馬達(dá)的多個電池單元，馬達(dá)被配置為驅(qū)動車輛。

通常，車載電池不被設(shè)計成從車輛常規(guī)移除進(jìn)行充電。而是，車載電池被設(shè)計成在電池的大體上整個壽命(維護除外)期間被連接到車輛。車載電池使用例如再生制動的技術(shù)在不被從車輛移除的情況下被充電。在一些其它車輛中，例如插電式混合動力電動車輛，車載電池從外部電源被充電。盡管如此，車載電池在充電期間仍然被安裝到車輛。

一些已知的車輛包括車載電池，該車載電池具有被配置為從車載電池移除進(jìn)行充電的多個單元。在其他已知的電動車輛中，例如自行車，車輛使用單個可再充電電池組來供電。在那些示例中，電池組是車輛的唯一電源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的示例性方面涉及一種電動車輛，該電動車輛除了其他方面以外包括車載電池和模塊化電池。模塊化電池可選擇性地從車輛移除，并且被配置為在遠(yuǎn)離車輛的位置處被充電。車輛通過模塊化電池和車載電池中的至少一個被選擇性地供電。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池提供比車載電池更低的電壓。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，DC/DC(直流-直流)轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在模塊化電池和電機之間，DC/DC轉(zhuǎn)換器被配置為增加由模塊化電池提供的電壓并且將增加的電壓供應(yīng)至電機。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池通過接觸器被連接到電機。該接觸器與模塊化電池分開。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池提供大約60伏特的DC電壓。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池提供大體上等于由車載電池提供的電壓的電壓。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池包括接觸器。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池進(jìn)一步包括多個可伸縮觸頭。該觸頭被配置為選擇性地(1)當(dāng)接觸器被閉合時從模塊電池的外部突出，并且(2)當(dāng)接觸器被打開時縮回到模塊化電池的內(nèi)部。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池提供250-1000伏特范圍內(nèi)的DC電壓。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池重約5千克。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，車輛僅通過模塊化電池來供電直到模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值。進(jìn)一步地，當(dāng)模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值時，車輛僅通過車載電池來供電。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，最小荷電狀態(tài)閾值為15％。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，車輛通過模塊化電池和車載電池二者來供電直到模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值。進(jìn)一步地，當(dāng)模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值時，車輛僅通過車載電池來供電。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池包括至少一個帶以允許用戶運送模塊化電池。

在前述車輛的進(jìn)一步非限制性實施例中，模塊化電池和車載電池被相互并聯(lián)地連接到電機，該電機被配置為驅(qū)動車輛的車輪。

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種方法，除了其他方面以外包括通過選擇性地從車載電池和模塊化電池中的至少一個汲取電力來給車輛供電。模塊化電池被配置為在遠(yuǎn)離車輛的位置處被充電。

在前述方法的進(jìn)一步非限制性實施例中，僅通過模塊化電池來給車輛供電直到模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值，并且當(dāng)模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值時，僅通過車載電池來給車輛供電。

在前述方法的進(jìn)一步非限制性實施例中，通過模塊化電池和車載電池二者來給車輛供電直到模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值，并且當(dāng)模塊化電池的電量達(dá)到最小荷電狀態(tài)閾值時，僅通過車載電池來給車輛供電。

在前述方法的進(jìn)一步非限制性實施例中，當(dāng)模塊化電池的接觸器被打開時，模塊化電池的觸頭被縮回到模塊化電池的外部殼體內(nèi)，并且當(dāng)接觸器被閉合時，模塊化電池的觸頭被突出到外部殼體外。

在前述方法的進(jìn)一步非限制性實施例中，在遠(yuǎn)離車輛的位置處給模塊化電池充電。

前述段落、權(quán)利要求或以下說明書和附圖中的實施例、示例和可選方案，包括它們的各個方面或各自的個體特征中的任意一個，可以獨立地或以任意組合的形式起作用。關(guān)于一個實施例所描述的特征適用于所有實施例，除非這些特征互不相容。

附圖說明

附圖可以被簡要描述如下：

圖1示意性地說明了車輛的動力傳動系統(tǒng)；

圖2示意性地說明了第一示例模塊化電池、車載電池和馬達(dá)之間的第一示例連接，在圖2中，模塊化電池是相對低電壓電池；

圖3A說明了用戶攜帶第一示例模塊化電池；

圖3B說明了第一示例模塊化電池正在被充電；

圖4示意性地說明了第二示例模塊化電池、車載電池和馬達(dá)之間的第二示例連接，在圖4中，模塊化電池是相對高電壓電池；

圖5A說明了用戶攜帶第二示例模塊化電池；

圖5B說明了第二示例模塊化電池正在被充電；

圖6示意性地說明了示例可伸縮觸頭；在圖6中，觸頭被縮回到模塊化電池的內(nèi)部；

圖7示意性地說明了示例可伸縮觸頭。在圖7中，觸頭從模塊化電池的外部突出；

圖8是說明第一示例方法的流程圖；

圖9是說明第二示例方法的流程圖；

圖10是示例控制策略的圖示表示。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種用于使用模塊化電池來給電動車輛供電的系統(tǒng)和方法。模塊化電池被設(shè)計成被從車輛移除并且在電網(wǎng)上進(jìn)行充電，例如在用戶的住宅或辦公室處，并且通過降低對包括車載電池和/或內(nèi)燃發(fā)動機的其他功率源的依賴來延長車輛行程(vehicle range)。

圖1示意性地說明了車輛12的動力傳動系統(tǒng)，在該示例中，車輛12是電動車輛。雖然被描述為混合動力電動車輛(HEV)，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，在此所描述的構(gòu)思并不限于HEV并且可以延伸到其它車輛，包括，但不限于，插電式混合動力電動車輛(PHEV)、電池電動車輛(BEV)和模塊化混合動力變速器車輛。

在一個實施例中，動力傳動系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)的功率分流動力傳動系統(tǒng)。該第一驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機14和發(fā)電機18(即，第一電機)的組合。該第二驅(qū)動系統(tǒng)至少包括馬達(dá)22(即，第二電機)、發(fā)電機18、車載電池24和模塊化電池56(以下詳細(xì)描述)。在該實施例中，第二驅(qū)動系統(tǒng)被認(rèn)為是動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)。該第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動車輛12的一組或多組車輛驅(qū)動輪28。

發(fā)動機14和發(fā)電機18可以通過動力傳輸單元30連接，在該示例中，動力傳輸單元30是混合動力變速器傳動系統(tǒng)，例如行星齒輪組。當(dāng)然，其它類型的動力傳輸單元，包括其它齒輪組和變速器，可以被用于將發(fā)動機14連接至發(fā)電機18。在一個非限制性實施例中，動力傳輸單元30是行星齒輪組，該行星齒輪組包括環(huán)形齒輪、中心齒輪和行星齒輪架總成。

發(fā)電機18可以由發(fā)動機14通過動力傳輸單元30來驅(qū)動以將動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。發(fā)電機18可以可選擇地用作馬達(dá)以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，從而輸出扭矩至連接到動力傳輸單元30的軸38。因為發(fā)電機18被可操作地連接到發(fā)動機14，所以發(fā)動機14的轉(zhuǎn)速可以通過發(fā)電機18來控制。

動力傳輸單元30可以被連接至軸40，軸40通過第二動力傳輸單元44被連接至車輛驅(qū)動輪28，在該示例中，第二動力傳輸單元44是傳動齒輪系統(tǒng)。第二動力傳輸單元44可以包括具有多個齒輪的齒輪組。其它動力傳輸單元也可以是適合的。第二動力傳輸單元44將扭矩從發(fā)動機14傳遞至差速器48以最終提供牽引力至車輛驅(qū)動輪28。差速器48可以包括能夠?qū)⑴ぞ貍鬟f至車輛驅(qū)動輪28的多個齒輪。在一個實施例中，第二動力傳輸單元44通過差速器48被機械地連接至車軸50以將扭矩分配至車輛驅(qū)動輪28。

馬達(dá)22(即，第二電機)也可以被用于通過將扭矩輸出至也連接至第二動力傳輸單元44的軸52來驅(qū)動車輛驅(qū)動輪28。在一個實施例中，馬達(dá)22和發(fā)電機18配合作為再生制動系統(tǒng)的一部分，在再生制動系統(tǒng)中，馬達(dá)22和發(fā)電機18二者都可以被用作馬達(dá)以輸出扭矩。例如，馬達(dá)22和發(fā)電機18可以各自將電力輸出至車載電池24。

車載電池24是一種示例性類型的電動車輛電池總成并且可以采取高壓電池的形式，該高壓電池能夠輸出電力以操作馬達(dá)22、發(fā)電機18和/或其他電負(fù)載。其它類型的儲能設(shè)備和/或輸出設(shè)備，例如模塊化電池56，也可以被用于供應(yīng)電力至馬達(dá)22以及車輛12內(nèi)的其他位置。

車載電池24被設(shè)計成在車載電池24的壽命期間被固定到車輛12。車載電池24可以包括多個電池單元，該多個電池單元使用與動力傳動系統(tǒng)10相關(guān)聯(lián)的架構(gòu)進(jìn)行充電。例如，車載電池24的單元可以使用例如再生制動的技術(shù)進(jìn)行充電。車載電池的單元不被設(shè)計成從車輛常規(guī)移除進(jìn)行充電。各個單元和/或整個車載電池本身可以在相對罕見的情況下被移除，例如，如果需要維護或更換。

如上所述，車輛12包括模塊化電池56。模塊化電池56可以是單個單元電池或包括多個單元。在該示例中，模塊化電池56與車載電池24并聯(lián)連接到馬達(dá)22。與車載電池24不同，模塊化電池56被設(shè)計成從車輛12常規(guī)移除并且在遠(yuǎn)離車輛12的位置處進(jìn)行充電。例如，模塊化電池56可以在電網(wǎng)上進(jìn)行充電，例如在用戶的住宅或辦公室處。

動力傳動系統(tǒng)10此外可以包括用于監(jiān)測和/或控制車輛12的各個方面的控制系統(tǒng)58(或“控制器”)。例如，控制系統(tǒng)58可以與電驅(qū)動系統(tǒng)、動力傳輸單元30、44和其他部件通信以監(jiān)測車輛12、控制車輛12或兩者。

控制系統(tǒng)58包括電子設(shè)備、軟件或兩者，以執(zhí)行用于操作車輛12的必要的控制功能。在一個非限制性實施例中，控制系統(tǒng)58是組合的車輛系統(tǒng)控制器和動力傳動系統(tǒng)控制模塊(VSC/PCM)。雖然被示為單個硬件設(shè)備，但是控制系統(tǒng)58可以包括以多個硬件設(shè)備的形式的多個控制器或在一個或多個硬件設(shè)備內(nèi)的多個軟件控制器?？刂破骶钟蚓W(wǎng)(CAN)62允許控制系統(tǒng)58與車輛12的各個部件進(jìn)行通信。

圖2示意性地說明了動力傳動系統(tǒng)10的一部分。特別地，圖2說明了模塊化電池56、車載電池24和馬達(dá)22之間的第一示例連接。在圖2的示例中，模塊化電池56是相對低電壓電池。在一個非限制性示例中，模塊化電池56的電壓是大約60伏特(直流(DC))。在一個特定示例中，模塊化電池56的電壓低于60伏特(DC)。模塊化電池56可以提供不同的電壓電平，例如，如以下關(guān)于圖4所討論的。

模塊化電池56包括用于連接到安裝到車輛12的第一和第二連接器68、70的第一觸頭64和第二觸頭66。在該示例中，第一觸頭64具有正極性并且第二觸頭66具有負(fù)極性。在一個示例中，第一和第二觸頭64、66是金屬立柱，并且從模塊化電池56的外部殼體67突出。第一和第二連接器68、70是接收金屬立柱的插座。其他類型的連接器68、70和觸頭64、66在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。觸頭64、66和連接器68、70提供模塊化電池56和馬達(dá)22之間的可靠電連接，同時允許模塊化電池56從車輛12相對容易附接和脫離。

來自模塊化電池56的電力通過第一接觸器72被選擇性地提供至馬達(dá)22。第一接觸器72包括致動器74和第一和第二開關(guān)76、78。第一和第二開關(guān)76、78通過致動器74被選擇性地打開和閉合。致動器74對來自控制系統(tǒng)58的命令做出響應(yīng)。雖然示出了兩個開關(guān)76、78，但是在某些示例中可以有單個開關(guān)。

在該示例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器80被設(shè)置在第一接觸器72和馬達(dá)22之間。DC/DC轉(zhuǎn)換器80將來自模塊化電池56的直流電從一個電壓電平轉(zhuǎn)換成另一個。在該示例中，由模塊化電池56提供的相對低電壓被轉(zhuǎn)換成相對高并且能夠給車輛12供電的電壓。在一個示例中，模塊化電池56提供60伏特(DC)的電壓，該60伏特(DC)的電壓通過DC/DC轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換成350伏特(DC)的電壓。進(jìn)一步地，DC/AC逆變器82將來自模塊化電池56的直流電改變成交流電，并且將交流電提供至馬達(dá)22。

在一個非限制性實施例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器80能夠提供可變電壓輸出，這可以由控制系統(tǒng)58來控制。在另外的示例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器80的輸出電壓可以被控制以匹配車載電池24的電壓，使得兩個電池可以同時提供電力至馬達(dá)22。在另一個示例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器80的輸出電壓可以被控制為略高于車載電池24的電壓，使得電力將從模塊化電池56流到車載電池24。當(dāng)(1)車載電池24的荷電狀態(tài)(或“S.O.C.”)相對低并且(2)來自馬達(dá)22的電力需求很低時，這種模式可以被使用。將車載電池24從模塊化電池56充電的一個好處是，模塊化電池56的消耗可以在整個行駛周期內(nèi)被平衡，這將增加在行駛周期內(nèi)純電驅(qū)動的百分比。

車輛12包括車載電池24與馬達(dá)22之間的第二接觸器84。第二接觸器84包括致動器86和第一和第二開關(guān)88、90，第一和第二開關(guān)88、90通過致動器86被選擇性地打開和閉合。致動器86對來自控制系統(tǒng)58的命令做出響應(yīng)?？刂葡到y(tǒng)58被配置為提供指令到接觸器72、84以選擇性地提供來自模塊化電池56、車載電池24或它們的組合的電力至馬達(dá)22。在圖6中示出并且以下描述一個示例控制方案。

如所提到的，模塊化電池56被設(shè)計成被從車輛常規(guī)移除并且在遠(yuǎn)程位置處進(jìn)行充電。在該示例中，模塊化電池56包括把手，把手在本示例中包括一個或多個柔性帶92，柔性帶92允許用戶U(見圖3A)將模塊化電池56從車輛12運送到遠(yuǎn)程位置。帶92允許用戶攜帶以作為示例行李袋(duffel bag)(即，肩帶)、手提袋(即，一個或多個腕帶)、或背包(即，兩個肩帶)的風(fēng)格的模塊化電池56。換句話說，不僅用戶可以攜帶模塊化電池56，而且模塊化電池56還可以是“可佩戴的”(即，在背包示例中)。在所有示例中，把手不需要柔性帶，并且可以通過當(dāng)不使用時被存放在模塊化電池56的外部殼體67內(nèi)的可伸縮把手來提供，類似于滾動的行李箱所使用的把手。在該示例中，模塊化電池56相對輕并且在大約5千克(約11磅)的量級。因此，模塊化電池56可以容易地被用戶U運送。

在圖3A中，用戶U通過將第一和第二觸頭64、66從第一和第二連接器68、70斷開已將模塊化電池從車輛12移除，并且正在使用帶92運送模塊化電池56。在該示例中，帶92是腕帶。

在圖3B中，模塊化電池56被連接到充電器94，該充電器94經(jīng)由電源插座100被電連接至電網(wǎng)。在北美，例如，電源插座100可以是典型的120伏特(交流(AC))電源插座。充電器94可以被提供在用戶的住宅或辦公室中，并且被配置為將來自電源插座100的交流電轉(zhuǎn)換為直流電以給模塊化電池56充電。充電器94包括用于接收第一和第二觸頭64、66的第一和第二連接器96、98。第一和第二連接器96、98可以是任何已知類型的連接器，并且可以類似于一個示例中的連接器68、70。

圖4說明了第二示例動力傳動系統(tǒng)110的一部分。在不另外描述或示出的程度上，圖4的動力傳動系統(tǒng)110對應(yīng)于圖1-2的動力傳動系統(tǒng)10，其中相同部件具有附加“1”的附圖標(biāo)記。圖4示意性地說明了模塊化電池156、車載電池124和馬達(dá)122之間的第二示例連接。

在該示例中，模塊化電池156是相對高電壓電池。在一個非限制性示例中，模塊化電池156提供大約350伏特(DC)的電壓，350伏特(DC)的電壓可以大體上等于由車載電池124提供的電壓。在一些示例中，車載電池124可以提供大約250-1000伏特(DC)范圍內(nèi)的電壓(有時被稱為“標(biāo)稱電壓”)。不管車載電池124的電壓，在該示例中，由兩個電池124、156提供的電壓將是大體上相等的。由于模塊化電池156的電壓已經(jīng)大體上很高，所以在模塊化電池156和馬達(dá)122之間沒有DC/DC轉(zhuǎn)換器(例如圖2中的DC/DC轉(zhuǎn)換器80)。

另外，在該示例中，模塊化電池156包括內(nèi)部接觸器200。內(nèi)部接觸器200包括致動器202和第一和第二開關(guān)204、206。第一和第二開關(guān)204、206被電連接到第一和第二觸頭164、166。當(dāng)模塊化電池156被連接到車輛112(如圖4所示)或充電器(如圖5B所示)時，開關(guān)204、206將閉合，允許電力流到觸頭164、166。當(dāng)從車輛112移除時(如圖5A所示)，開關(guān)將打開，這防止電力流到觸頭164、166。

此外，在該示例中，第一和第二觸頭164、166可縮回到模塊化電池156的外部殼體167內(nèi)。如圖5A所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙|頭164、166被從連接器168、170分離時，第一和第二觸頭164、166縮回到電池156的外部殼體167內(nèi)。模塊化電池156可以包括被配置為當(dāng)遠(yuǎn)離車輛112或充電器194時(圖5B)選擇性地縮回觸頭164、166的機構(gòu)。本發(fā)明擴展到所有類型的縮回機構(gòu)。

圖6-7說明了縮回機構(gòu)的一個示例性實施例。圖6-7說明了僅相對于一個觸頭166的示例縮回機構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是，模塊化電池156將相對于其余觸頭164被類似地設(shè)置。

在該實施例中，模塊化電池156具有電連接到接觸器200的致動器202的電連接210。模塊化電池156經(jīng)由具有殼體212的連接器被連接到車輛112或充電器194。殼體212具有被配置為連接到第一和第二致動器觸頭218、220的第一和第二連接器214、216。致動器觸頭218、220經(jīng)由致動器連接器214、216將致動器202連接到控制系統(tǒng)158。

在該示例中，在圖6中，觸頭166是在模塊化電池156的外部殼體167內(nèi)。在該示例中，模塊化電池156的外部殼體167包括可移動門222，該可移動門222被配置為選擇性地移動以暴露觸頭166突出通過的窗口。在該示例中，僅當(dāng)建立控制系統(tǒng)158和致動器202之間的電連接210時(經(jīng)由致動器連接器214、216和致動器觸頭218、220)，門222才打開并且觸頭166突出通過門222。殼體212被設(shè)置成使得當(dāng)電連接210(再次，控制系統(tǒng)158和致動器202之間)被建立時，封閉電連接226的插頭224被接收在鄰近門222的插座228中。

當(dāng)連接210不被通電時，接觸器200將被打開(圖6)，并且磁體230、232將被斷電。在該示例中，磁體230是線圈磁體并且被配置為當(dāng)通電時產(chǎn)生推斥力。在該示例中，磁體232也是線圈磁體，并且被配置為當(dāng)通電時產(chǎn)生吸引力。

觸頭166包括磁性元件234并且通過彈簧236被偏置到縮回位置(在殼體167內(nèi))。在該示例中，觸頭166被配置為圍繞樞轉(zhuǎn)點238旋轉(zhuǎn)。此外，另一個彈簧240將門222偏置到關(guān)閉位置(圖6)。

當(dāng)電連接210被建立時，車輛控制系統(tǒng)158(或，與充電器194相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng))將指示接觸器200閉合(圖7)，這將激勵磁體230、232。磁體230將排斥觸頭166的磁性元件234，并且磁體232將吸引門222的磁性元件242。在門222打開并且暴露通向插座228的窗口的情況下，觸頭166旋轉(zhuǎn)與電連接226接合，這最終將模塊化電池156電連接到車輛112(或充電器194)。

圖8-9說明了根據(jù)本發(fā)明的示例方法。一般情況下，在從車載電池24汲取電力之前，車輛12將消耗模塊化電池56。對于較短行程，例如住宅和辦公室之間，車輛12可以完全由模塊化電池56來供電。對于較長行程，一旦模塊化電池56被耗盡，車輛12就可以利用車載電池24的電力。

在圖8的方法300中，在312，控制系統(tǒng)58確定模塊化電池56是否具有高于最小閾值的S.O.C.。在一個示例中，最小荷電狀態(tài)閾值是預(yù)定值15％。在該示例中，當(dāng)模塊化電池56具有等于或低于15％的荷電狀態(tài)時，在314，車輛12將僅從車載電池24汲取電力。參照圖2的實施例，在314，控制系統(tǒng)58將指示第一接觸器72打開并且第二接觸器84閉合。

如果模塊化電池56具有高于最小S.O.C.閾值的S.O.C.，則在316，控制系統(tǒng)58然后將確定模塊化電池56是否可以單獨為車輛12提供足夠的電力。在一個示例中，控制系統(tǒng)58確定車輛12請求的電力是否超過模塊化電池56的預(yù)定電力閾值，高于該預(yù)定電力閾值，模塊化電池56不能充分給車輛12供電。如果車輛12不需要過多電力，則在318僅使用模塊化電池56來給車輛12供電。在318，控制系統(tǒng)58指示第一接觸器72閉合并且第二接觸器84打開。

如果車輛12確實需要過多電力，則可以使用車載電池24和模塊化電池56二者來給車輛12供電。在一個示例中，在320，控制系統(tǒng)58確定模塊化和車載電池56、24的電壓電平是否匹配。由于車載電池24和模塊化電池56被并聯(lián)連接，所以兩個電池之間可以有電壓匹配要求以便使用兩個電池來同時給車輛12供電。如果沒有匹配，則在322將在例如普通混合動力模式下給車輛12供電。如果存在匹配，則在324控制系統(tǒng)58然后確定車輛12是否需要比電池24、56可以共同提供的更多的電力。如果是這樣，則在322在混合動力模式下給車輛12供電。如果不是，則在326使用車載電池24和模塊化電池56二者來給車輛12供電。

圖9公開了方法400，方法400類似于圖8的方法300。方法400包括對應(yīng)于方法300中的步驟的相應(yīng)步驟，而附圖標(biāo)記附加“4”代替“3”。方法400可以在車輛12具有提供可變的可控的電力輸出的DC/DC轉(zhuǎn)換器的示例中使用。因此，在方法400中，不需要電壓匹配步驟320。

通過首先消耗模塊化電池56，車載電池24從附加充電和放電循環(huán)中被保護，這提高了車載電池24的壽命。此外，通過將荷電狀態(tài)消耗到相對低的值(例如，15％)，模塊化電池56的壽命不會被方法210不利地影響。

圖10說明了在時間W₁-W₃的三個分開的窗口的電壓和功率相對于時間的示例圖示表示。在時間W₁的第一窗口中，模塊化電池56從完全充電開始(線502表示電壓)。在一個示例中，在W₁范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)58確定車輛所需的功率(線504表示)大于0(零)(即，車輛12被加速)，并且因此控制系統(tǒng)58消耗模塊化電池56(例如在步驟318)。在第二時間窗口W₂范圍內(nèi)，車輛12正在減速并且車輛12所需的功率為負(fù)。在該窗口W₂中，控制系統(tǒng)58給車載電池24充電(線506表示電壓)，并且不消耗模塊化電池56。在窗口W₃范圍內(nèi)，模塊化電池56被消耗，因為車輛所需的功率(線504)再次為正。在點508處，模塊化電池56和車載電池24的電壓是相等的。在該點處，功率可以從兩個電池提供(例如在步驟326)。圖10是示例性的，并且不應(yīng)被認(rèn)為是限制。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法為用戶提供通過在住宅、在辦公室或在遠(yuǎn)離車輛的任何其他位置處給模塊化電池充電來延長他們的車輛的行程的能力。模塊化電池可以以相對便利的方式進(jìn)行充電，并且通過減少對其他電源(例如車載電池)和/或內(nèi)燃發(fā)動機的依賴來延長車輛行程。

應(yīng)當(dāng)理解的是，例如“總體上”、“大體上”和“大約”旨在是無界限術(shù)語，并且應(yīng)當(dāng)與本領(lǐng)域技術(shù)人員將解釋該術(shù)語的方式一致地被解釋。

雖然不同的示例具有在說明中所示的特定部件，但是本發(fā)明的實施例并不限于那些特定的組合。將來自一個示例的一些部件或特征與來自另一個示例的特征或部件結(jié)合是可能的。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，上述實施例是示例性的和非限制性的。就是說，本發(fā)明的修改將落入權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)研究以下權(quán)利要求書來確定其真實范圍和內(nèi)容。