通过模块化电池给电动车辆供电的系统和方法技术方案

本发明专利技术的示例性方面涉及一种电动车辆，该电动车辆除了其他方面以外包括车载电池和模块化电池。该模块化电池可选择性地从车辆移除，并且被配置为在远离车辆的位置处进行充电。该车辆通过模块化电池和车载电池中的至少一个被选择性地供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于使用模块化电池来给电动车辆供电的系统和方法。
技术介绍
电动车辆，例如混合动力电动车辆(HEV)，将常规内燃发动机(ICE)推进系统与电推进系统——包括车载电池——结合。车载电池包括提供电力至马达的多个电池单元，马达被配置为驱动车辆。通常，车载电池不被设计成从车辆常规移除进行充电。而是，车载电池被设计成在电池的大体上整个寿命(维护除外)期间被连接到车辆。车载电池使用例如再生制动的技术在不被从车辆移除的情况下被充电。在一些其它车辆中，例如插电式混合动力电动车辆，车载电池从外部电源被充电。尽管如此，车载电池在充电期间仍然被安装到车辆。一些已知的车辆包括车载电池，该车载电池具有被配置为从车载电池移除进行充电的多个单元。在其他已知的电动车辆中，例如自行车，车辆使用单个可再充电电池组来供电。在那些示例中，电池组是车辆的唯一电源。
技术实现思路
本专利技术的示例性方面涉及一种电动车辆，该电动车辆除了其他方面以外包括车载电池和模块化电池。模块化电池可选择性地从车辆移除，并且被配置为在远离车辆的位置处被充电。车辆通过模块化电池和车载电池中的至少一个被选择性地供电。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池提供比车载电池更低的电压。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，DC/DC(直流-直流)转换器被设置在模块化电池和电机之间，DC/DC转换器被配置为增加由模块化电池提供的电压并且将增加的电压供应至电机。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池通过接触器被连接到电机。该接触器与模块化电池分开。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池提供大约60伏特的DC电压。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池提供大体上等于由车载电池提供的电压的电压。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池包括接触器。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池进一步包括多个可伸缩触头。该触头被配置为选择性地(1)当接触器被闭合时从模块电池的外部突出，并且(2)当接触器被打开时缩回到模块化电池的内部。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池提供250-1000伏特范围内的DC电压。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池重约5千克。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，车辆仅通过模块化电池来供电直到模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值。进一步地，当模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值时，车辆仅通过车载电池来供电。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，最小荷电状态阈值为15％。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，车辆通过模块化电池和车载电池二者来供电直到模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值。进一步地，当模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值时，车辆仅通过车载电池来供电。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池包括至少一个带以允许用户运送模块化电池。在前述车辆的进一步非限制性实施例中，模块化电池和车载电池被相互并联地连接到电机，该电机被配置为驱动车辆的车轮。根据本专利技术的示例性方面的一种方法，除了其他方面以外包括通过选择性地从车载电池和模块化电池中的至少一个汲取电力来给车辆供电。模块化电池被配置为在远离车辆的位置处被充电。在前述方法的进一步非限制性实施例中，仅通过模块化电池来给车辆供电直到模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值，并且当模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值时，仅通过车载电池来给车辆供电。在前述方法的进一步非限制性实施例中，通过模块化电池和车载电池二者来给车辆供电直到模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值，并且当模块化电池的电量达到最小荷电状态阈值时，仅通过车载电池来给车辆供电。在前述方法的进一步非限制性实施例中，当模块化电池的接触器被打开时，模块化电池的触头被缩回到模块化电池的外部壳体内，并且当接触器被闭合时，模块化电池的触头被突出到外部壳体外。在前述方法的进一步非限制性实施例中，在远离车辆的位置处给模块化电池充电。前述段落、权利要求或以下说明书和附图中的实施例、示例和可选方案，包括它们的各个方面或各自的个体特征中的任意一个，可以独立地或以任意组合的形式起作用。关于一个实施例所描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征互不相容。附图说明附图可以被简要描述如下：图1示意性地说明了车辆的动力传动系统；图2示意性地说明了第一示例模块化电池、车载电池和马达之间的第一示例连接，在图2中，模块化电池是相对低电压电池；图3A说明了用户携带第一示例模块化电池；图3B说明了第一示例模块化电池正在被充电；图4示意性地说明了第二示例模块化电池、车载电池和马达之间的第二示例连接，在图4中，模块化电池是相对高电压电池；图5A说明了用户携带第二示例模块化电池；图5B说明了第二示例模块化电池正在被充电；图6示意性地说明了示例可伸缩触头；在图6中，触头被缩回到模块化电池的内部；图7示意性地说明了示例可伸缩触头。在图7中，触头从模块化电池的外部突出；图8是说明第一示例方法的流程图；图9是说明第二示例方法的流程图；图10是示例控制策略的图示表示。具体实施方式本专利技术涉及一种用于使用模块化电池来给电动车辆供电的系统和方法。模块化电池被设计成被从车辆移除并且在电网上进行充电，例如在用户的住宅或办公室处，并且通过降低对包括车载电池和/或内燃发动机的其他功率源的依赖来延长车辆行程(vehiclerange)。图1示意性地说明了车辆12的动力传动系统，在该示例中，车辆12是电动车辆。虽然被描述为混合动力电动车辆(HEV)，但是应当理解的是，在此所描述的构思并不限于HEV并且可以延伸到其它车辆，包括，但不限于，插电式混合动力电动车辆(PHEV)、电池电动车辆(BEV)和模块化混合动力变速器车辆。在一个实施例中，动力传动系统10是使用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。该第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即，第一电机)的组合。该第二驱动系统至少包括马达22(即，第二电机)、发电机18、车载电池24和模块化电池56(以下详细描述)。在该实施例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。该第一和第二驱动系统产生扭矩以驱动车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。发动机14和发电机18可以通过动力传输单元30连接，在该示例中，动力传输单元30是混合动力变速器传动系统，例如行星齿轮组。当然，其它类型的动力传输单元，包括其它齿轮组和变速器，可以被用于将发动机14连接至发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是行星齿轮组，该行星齿轮组包括环形齿轮、中心齿轮和行星齿轮架总成。发电机18可以由发动机14通过动力传输单元30来驱动以将动能转变为电能。发电机18可以可选择地用作马达以将电能转变为动能，从而输出扭矩至连接到动力传输单元30的轴38。因为发电机18被可操作地连接到发动机14，所以发动机14的转速可以通过发电机18来控制。动力传输单元30可以被连接至轴40，轴40通过第二动力传输单元44被连接至车辆驱动轮28，在该示例中，第二动力传输单元44是传动齿轮系统。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮的齿轮组。其它动力传输单元也可以是适合的。第二动力传输单元44将扭矩从发动机14传递至差速器48以最终提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆，包含：车载电池；以及模块化电池，所述模块化电池可选择性地从所述车辆移除，所述模块化电池被配置为在远离所述车辆的位置处被充电，其中所述车辆通过所述模块化电池和所述车载电池中的至少一个被选择性地供电。

【技术特征摘要】
2015.08.10 US 14/822,2621.一种电动车辆，包含：车载电池；以及模块化电池，所述模块化电池可选择性地从所述车辆移除，所述模块化电池被配置为在远离所述车辆的位置处被充电，其中所述车辆通过所述模块化电池和所述车载电池中的至少一个被选择性地供电。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述模块化电池提供比所述车载电池更低的电压。3.根据权利要求2所述的车辆，其中DC/DC转换器被设置在所述模块化电池和电机之间，所述DC/DC转换器被配置为增加由所述模块化电池提供的所述电压并且将所述增加的电压供应至所述电机。4.根据权利要求2所述的车辆，其中所述模块化电池通过接触器被连接到电机，所述接触器与所述模块化电池分开。5.根据权利要求2所述的车辆，其中所述模块化电池提供大约60伏特的DC电压。6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述模块化电池提供大体上等于由所述车载电池提供的电压的电压。7.根据权利要求5所述的车辆，其中所述模块化电池包括接触器。8.根据权利要求7所述的车辆，其中所述模块化电池进一步包括多个可伸缩触头，所述触头被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·岑纳，马赞·哈穆德，史蒂夫·F·克洛赖恩，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US