專利名稱：電池增強(qiáng)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池的增強(qiáng)。更具體地說涉及一種用于電池的增強(qiáng)的電池增強(qiáng)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和其他運(yùn)動(dòng)裝置提供動(dòng)力的機(jī)動(dòng)車輛是已知的。混合動(dòng)力車輛由此類運(yùn)動(dòng)裝置的組合提供動(dòng)力，例如:豐田普銳斯是由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)二者提供動(dòng)力的。一個(gè)混合動(dòng)力車輛根據(jù)其傳動(dòng)系統(tǒng)的布局被歸類為或者串聯(lián)或者并聯(lián)的混合動(dòng)力車輛。用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)和電動(dòng)機(jī)二者直接為傳動(dòng)系提供動(dòng)力的混合動(dòng)力車輛被稱為并聯(lián)混合動(dòng)力，而將發(fā)電機(jī)用作范圍延伸器的電動(dòng)車輛被稱為串聯(lián)混合動(dòng)力。在并聯(lián)和串聯(lián)混合動(dòng)力車輛中，該車輛的主電池是通過由ICE旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)來充電的，如在現(xiàn)有技術(shù)I的圖中所示。現(xiàn)有技術(shù)I示出了一個(gè)典型的混合動(dòng)力車輛的配置，其中該電動(dòng)機(jī)由一個(gè)主混合電池提供動(dòng)力，該主混合電池進(jìn)而由該ICE提供動(dòng)力的發(fā)電機(jī)充電。該車輛的計(jì)算機(jī)(未示出)確定何時(shí)使用該電動(dòng)機(jī)和/或該ICE來為該車輛提供動(dòng)力。該車輛還具有一個(gè)輔助12V(或24V)電池來為該車輛的電氣部件如燈、收音機(jī)、雨刷器等提供動(dòng)力。該輔助12V(或24V)電池是通過一個(gè)額外的交流發(fā)電機(jī)或轉(zhuǎn)換器充電的?，F(xiàn)有技術(shù)

圖1 A示出了混合動(dòng)力車輛的一種替代配置。在此配置中該電動(dòng)機(jī)還作為為該車輛的主混合電池充電的發(fā)電機(jī)。該電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的輸出先穿過一個(gè)AC-DC逆變器，接著是在需要時(shí)允許對該電池充電的一系列繼電器。該電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)還通過一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器為該輔助電池供電。請注意，此配置缺少一個(gè)單獨(dú)的交流發(fā)電機(jī)用于為該輔助電池充電并且它共享該主混合電池的充電輸出。該電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、該ICE及該主混合電池的運(yùn)行由如所示的一個(gè)或多個(gè)ECU單元控制。為了了解與混合動(dòng)力車輛相關(guān)的問題，重要的是首先識(shí)別消費(fèi)者為什么購買混合動(dòng)力車輛的原因。其中一個(gè)原因是因?yàn)榛旌蟿?dòng)力車輛是環(huán)保的并被視為‘綠色’車輛。由于這個(gè)原因，消費(fèi)者愿意支付新型混合動(dòng)力車輛涉及的額外費(fèi)用，即使它們可能花費(fèi)相當(dāng)于其汽油的高達(dá)5倍以上。與傳統(tǒng)汽油提供動(dòng)力的車輛相比時(shí)混合動(dòng)力車輛使用的汽油較少的事實(shí)可讓消費(fèi)者節(jié)省燃料成本。這是目前為止大多數(shù)人購買混合動(dòng)力車輛的最主要原因。對于用過的混合動(dòng)力車輛尤其如此，因?yàn)橐咽褂?年或更長時(shí)間的混合動(dòng)力車輛通常都僅以新型混合動(dòng)力車輛的費(fèi)用的一小部分出售，使得它們對于普通消費(fèi)者更實(shí)惠。消費(fèi)者購買混合動(dòng)力車輛的另一個(gè)原因是與它們相關(guān)聯(lián)的維護(hù)成本更低?；旌蟿?dòng)力車輛機(jī)械上非?？煽?，并且大部分混合動(dòng)力車主可以證明他們在車輛保養(yǎng)上花費(fèi)的時(shí)間和金錢很少的事實(shí)。它們操作起來也非常平穩(wěn)和安靜，并且當(dāng)該車輛正確運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它安靜、敏感并且是一種駕駛樂趣。
如同任何其他技術(shù)，混合動(dòng)力車輛也有一些可能阻止?jié)撛谙M(fèi)者的缺點(diǎn)。與混合動(dòng)力車輛相關(guān)聯(lián)的高成本是這種技術(shù)的主要缺點(diǎn)之一。一臺(tái)全新的混合動(dòng)力車輛可以花費(fèi)高達(dá)65，000鈕幣。混合動(dòng)力車輛電池的可靠性也是潛在的混合動(dòng)力車輛的消費(fèi)者主要關(guān)注的問題。使用了 5年或更長時(shí)間的混合動(dòng)力車輛可能遇到電池問題并且將需要更換混合電池，這通常可以花費(fèi)超過該車輛的價(jià)值。例如，一臺(tái)1998年的豐田普銳斯混合動(dòng)力費(fèi)用約4000鈕幣，但一塊更換電池的報(bào)價(jià)為超過12，000鈕幣。一臺(tái)2001年的豐田普銳斯混合動(dòng)力費(fèi)用為8000美元左右，但其更換電池的報(bào)價(jià)為超過6000美元。這也是混合動(dòng)力車輛的現(xiàn)有車主關(guān)注的一個(gè)問題。已使用5年或更長時(shí)間的混合動(dòng)力車輛的車主將總是擔(dān)心更換電池的高成本。如果電池開始出現(xiàn)故障的跡象，車輛將變得非常不可靠并往往會(huì)完全停止工作。當(dāng)電池組開始電壓不足時(shí)，混合動(dòng)力車輛中的電力缺乏是明顯的?；旌蟿?dòng)力車輛中的主電池組(通常是鎳金屬氫化物(NiMH)電池)由串聯(lián)放置的多個(gè)相互耦接的電池子組( 單個(gè)電池單元)組成。它的使用壽命為約8至10年。更換這些電池是昂貴的，并且如上面提到的，有時(shí)會(huì)花費(fèi)超過如上面所提到的該車輛的總價(jià)值。目前，混合動(dòng)力車輛制造商建議混合動(dòng)力車輛電池在其使用壽命結(jié)束時(shí)被替換。據(jù)本發(fā)明人所知，制造商沒有重用或翻新廢舊電池的嘗試。自2005年以來，本發(fā)明人一直從事電池翻新業(yè)務(wù)，主要涉及用于汽車啟動(dòng)和深循環(huán)的鉛酸電池。2007年，本發(fā)明人開始為豐田普銳斯翻新混合電池組。他曾嘗試用自己的方法和程序來翻新和重建混合動(dòng)力車輛電池。至今，他已重建和翻新超過300個(gè)電池組，一些訂單來自遙遠(yuǎn)的英國。因此，本發(fā)明人被認(rèn)為是這一領(lǐng)域的專家并且是商業(yè)上翻新第I代豐田普銳斯(NHW10-1997年至2000年)的電池組的唯——人。一般情況下，當(dāng)一個(gè)子組中的一個(gè)或多個(gè)電池單元不再能夠容納和消散電荷時(shí)，混合動(dòng)力車輛的電池組發(fā)生故障，有時(shí)在壓力下進(jìn)入電荷反轉(zhuǎn)的狀態(tài)(注:豐田普銳斯混合電池中有串聯(lián)耦接的40個(gè)子組中的120個(gè)電池單元)。這不應(yīng)該與其達(dá)到最大充電電壓的能力混淆。充電不足的故障電池仍然可以達(dá)到正確的端電壓，給人以它被充分充電的樣子。然而，當(dāng)有負(fù)載置于其上時(shí)，電壓會(huì)隨著小量電荷的迅速消散而迅速下降，其結(jié)果是電池電壓下降非常迅速并且電池變成完全放電或‘走電’。作為翻新過程的一部分，本發(fā)明人有意讓電池的子組經(jīng)受100安培的負(fù)載，以確定這些子組是否可被用在翻新的和重建的電池組中。然而，即使是這些極端測試程序，這些重建的電池仍然會(huì)在本發(fā)明人提供的一年保修期內(nèi)發(fā)生故障，其中一些電池還不止一次發(fā)生故障造成本發(fā)明人修復(fù)保修期內(nèi)的電池的損失。重建和翻新的電池組發(fā)生故障的原因有若干個(gè)。主要的原因是用來重建該電池的子組的故障。車輛的主人通過緊急加速(特別是在爬坡的時(shí)候)濫用已經(jīng)電壓不足的電池組也可能導(dǎo)致電池組的故障。因保養(yǎng)不善導(dǎo)致的ICE的電力損失、重要部件(如火花塞、空氣流量計(jì)、插入式線圈、氧傳感器等)的磨損也可能導(dǎo)致混合電池故障。一般來說，子組會(huì)在它們以超出其能力的壓力下處理負(fù)載時(shí)發(fā)生故障。然而，即使當(dāng)翻新電池故障的原因不在本發(fā)明人的控制之內(nèi)時(shí)，他仍然要在他的保修期內(nèi)進(jìn)行償付，這造成了重大財(cái)務(wù)損失。翻新電池組故障將本發(fā)明人置于他必須找到一個(gè)方法來防止子組永久故障或拒絕做有關(guān)翻新混合電池組的任何更多工作的情形中。本發(fā)明人在發(fā)明一種防止混合電池永久故障的方法時(shí)必須克服若干問題。需要克服的主要問題是防止電池的子組在超出其能力的壓力下處理正常和極端駕駛條件下所需的負(fù)載。此外，所提出的方法必須在需要時(shí)向混合電池組提供支持。換句話說，它必須“總是可用并且在工作”。該方法還必須能夠提供足夠的電荷，以便執(zhí)行這些功能。所提出的解決方案還必須魯棒而可靠、小而緊湊、容易組裝和安裝在混合動(dòng)力車輛中并且消費(fèi)者負(fù)擔(dān)得起。本發(fā)明人認(rèn)為，沒有出現(xiàn)過解決與混合電池相關(guān)的上述問題的任何嘗試(以產(chǎn)品或方法的形式支持老化的混合電池組)，主要是因?yàn)橐恢睕]有其他人在商業(yè)基礎(chǔ)上翻新混合電池組。因此該需要從未出現(xiàn)。目前的做法是用新電池組更換故障電池組?，F(xiàn)有技術(shù)大多數(shù)圍繞混合動(dòng)力車輛的開發(fā)主要與為車輛提供一個(gè)插入式系統(tǒng)有關(guān)，因?yàn)橹圃焐淘趯⒋颂卣饕肫浒l(fā)布模型方面行動(dòng)非常緩慢。美國公司 ENGINER公司(Enginer Inc.)開發(fā)的一種現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式(參照現(xiàn)有技術(shù)2)引入了一個(gè)第二電池組與主混合電池并聯(lián)耦接。如現(xiàn)有技術(shù)2中所示，該第二電池組由4x12V(或類似的)深循環(huán)電池組成，產(chǎn)生48VDC的總電壓，并且然后使用一個(gè)DC至DC轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換成約310VDC。該第二電池組是通過插入一個(gè)家庭市電插座充電的。這使得該混合動(dòng)力車輛成為一個(gè)受限的插入式車輛，因?yàn)樗梢栽诙叹嚯x(20-30公里)內(nèi)并且僅在一定速度(50公里每小時(shí))以下以電動(dòng)模式駕駛。在此系統(tǒng)下，當(dāng)該插入式電池組耗盡時(shí)，它不再在車輛運(yùn)行中起任何作用并且該車輛恢復(fù)到其原來的狀態(tài)。此后，豐田已經(jīng)發(fā)布了一個(gè)可插入式普銳斯(2010)模型。這些車輛使用可以從家庭市電供電線充電的額外電池。電動(dòng)模式下的范圍仍然受限。此領(lǐng)域的緩慢發(fā)展主要是由于電池的成本以及它們存儲(chǔ)用于長途駕駛的足夠能量的能力。電動(dòng)車輛仍然被限制在最大60公里的范圍內(nèi)，使它僅適合短途旅行。US2010/0033132披露了一種控制系統(tǒng)，其使用由電池電子控制單元(ECT)提供的電池狀態(tài)信息防止混合動(dòng)力車輛電池的過度充電/過度放電。控制裝置向混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和ICE發(fā)送操作命令以便該混合動(dòng)力車輛電池不會(huì)在任何時(shí)候過度充電或過度放電。此系統(tǒng)主要依賴于由該電池ECU軟件計(jì)算的輸入和輸出，并且感應(yīng)參數(shù)(如電壓、電流或溫度)中的任何錯(cuò)誤可向該控制系統(tǒng)引入失真。此外，該控制系統(tǒng)不使用任何輔助電源(如第二電池組或輔助充電系統(tǒng))來為單獨(dú)的混合電池子組(當(dāng)它們被用在涉及車輛緊急加速的惡劣駕駛條件下時(shí))提供補(bǔ)充電力。因此，由于混合電池缺乏額外電力補(bǔ)充，單獨(dú)的子組仍可能被削弱并最終發(fā)生故障。即使該控制系統(tǒng)如所描述的那樣防止電池過度放電，每當(dāng)該電池電壓低于過度放電限制時(shí)該車輛就會(huì)缺乏電力并且使用更多燃料。此外，該控制系統(tǒng)不提供對一個(gè)已經(jīng)電壓不足或翻新的混合電池改善性能和防止故障的方法。US2010/0241376披露了一種用于混合動(dòng)力車輛的軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)的ECU，用于基于該ECU執(zhí)行的計(jì)算防止混合電池放電超過一個(gè)預(yù)定的限制。該電機(jī)和ICE由該ECU控制以便防止電池過度放電。如在前面的引文中，該ECU不允許輔助電源(如外部電池組或輔助充電系統(tǒng))為單獨(dú)電池子組(當(dāng)在惡劣駕駛條件下使用它們時(shí))提供補(bǔ)充電力。無法防止電池子組故障并且缺乏對已經(jīng)電壓不足或翻新的混合電池的支持可被認(rèn)為是此公開的弱點(diǎn)。發(fā)明目標(biāo)本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種電池增強(qiáng)系統(tǒng)和方法，其改善已知技術(shù)的一些缺點(diǎn)和局限性，或至少向公眾提供用來保護(hù)混合動(dòng)力、電動(dòng)或其他車輛的電池的一個(gè)有用的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明 的一個(gè)第一方面是一種包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換裝置被適配成在使用時(shí)被耦接到一個(gè)輔助動(dòng)力系統(tǒng)，用于從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)接收一個(gè)輸出信號(hào)，該轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且該轉(zhuǎn)換裝置被進(jìn)一步適配成在使用時(shí)被耦接到一個(gè)電池或電池電路，用于為該電池提供該轉(zhuǎn)換信號(hào)以由此補(bǔ)充該電池，其中補(bǔ)充該電池防止該電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電池的損壞。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是適用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，并且該輔助動(dòng)力系統(tǒng)包括一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器或由例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、再生制動(dòng)系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)電池、電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、太陽能/風(fēng)能發(fā)電機(jī)或其他裝置提供動(dòng)力的其他動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置。優(yōu)選地，該電池是該車輛的一個(gè)電動(dòng)機(jī)電池。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是適用于工業(yè)電池組的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，并且該輔助動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器或由市電或其他一個(gè)或多個(gè)電源提供動(dòng)力的其他動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置。優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)換裝置包括逆變裝置和整流裝置，其中該逆變裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)AC信號(hào)，并且該整流裝置將該AC信號(hào)整流成該轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)是一個(gè)DC轉(zhuǎn)換信號(hào)。優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)換信號(hào)防止該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，特別是在該車輛的該電動(dòng)機(jī)的重載工作需求期間該電動(dòng)機(jī)電池在壓力之下時(shí)。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接到該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)的電荷存儲(chǔ)裝置。優(yōu)選地,該電荷存儲(chǔ)裝置還被稱接到一個(gè)充電單元,該充電單元允許該電荷存儲(chǔ)裝置被插入并通過AC市電或其他外部電源如太陽能充電而被充電。優(yōu)選地，該電荷存儲(chǔ)裝置被耦接到該輔助充電系統(tǒng)，以便該電荷存儲(chǔ)裝置從該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)被連續(xù)充電。優(yōu)選地，該電荷存儲(chǔ)裝置是一個(gè)或多個(gè)12V (或24V)鉛酸、鋰離子或任何其他類型的電池。優(yōu)選地，該電荷存儲(chǔ)裝置能夠?yàn)樵撧D(zhuǎn)換裝置提供一個(gè)輸出信號(hào)，并且該系統(tǒng)包括切換裝置，用于選擇要被提供給該轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)是從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)、該電荷存儲(chǔ)裝置或是二者中選擇的。優(yōu)選地，來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)是一個(gè)12V (或24V) DC信號(hào)，并且該轉(zhuǎn)換裝置將該12V(或24V)DC信號(hào)轉(zhuǎn)換成與該電動(dòng)機(jī)電池的電壓相對應(yīng)的DC電壓信號(hào)。
優(yōu)選地，該整流裝置包括一個(gè)或多個(gè)二極管整流器、電容器和限流電阻器。優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)換信號(hào)防止該電動(dòng)機(jī)電池的輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，SP使是在該電動(dòng)機(jī)電池在壓力下時(shí)，該預(yù)定水平是每種類型的電動(dòng)機(jī)電池唯一的一個(gè)值，例如 280V。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)在該車輛運(yùn)行過程中是在與該電動(dòng)機(jī)電池的‘總是在工作’的配置中。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)為安裝了該系統(tǒng)的車輛特別是具有疑似弱電動(dòng)機(jī)電池的車輛提供增強(qiáng)的電力和/或燃油經(jīng)濟(jì)性的提高。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)能夠被安裝在所有的混合動(dòng)力和/或電動(dòng)車輛中，特別是在豐田普銳斯(第I代-NHW10、第2代-NHWll和第3代-NHW20)、本田Insight和本田思域混合動(dòng)力中。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)被一個(gè)遠(yuǎn)程開關(guān)或被該車輛的該點(diǎn)火開關(guān)開啟或關(guān)閉，以便該系統(tǒng)隨著該車輛的啟動(dòng)或關(guān)閉而同時(shí)開啟或關(guān)閉。優(yōu)選地，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接到該轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)或多個(gè)熱敏電阻器，用于限制來自該轉(zhuǎn)換裝置的該電流輸出防止該轉(zhuǎn)換裝置過載。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛，其中該轉(zhuǎn)換裝置可操作地耦接到該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)換裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)被提供給該車輛的電動(dòng)機(jī)電池，該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓，其中用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓防止該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電動(dòng)機(jī)電池的損壞。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面是一種適用于車輛中的裝置，其中該裝置被適配成在使用時(shí)被耦接到該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，用于從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)接收一個(gè)輸出信號(hào)，該裝置能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且該裝置被進(jìn)一步適配成在使用時(shí)被耦接到該車輛的電動(dòng)電池或電池電路，用于為該電動(dòng)電池提供該轉(zhuǎn)換信號(hào)以由此補(bǔ)充該電動(dòng)電池，其中補(bǔ)充該電動(dòng)電池防止該電動(dòng)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電動(dòng)電池的損壞。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種用于增強(qiáng)電池的電池增強(qiáng)方法，該方法包括以下步驟:-通過轉(zhuǎn)換裝置將來自輔助動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，-將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電池或電池電路，由此補(bǔ)充該電池輸出電壓，這樣，用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電池輸出電壓防止該電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電池的損壞。優(yōu)選地，該方法包括在該輔助動(dòng)力系統(tǒng)與該電池或電池電路之間耦接轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)初始步驟。優(yōu)選地，該方法用于增強(qiáng)車輛的電池。優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)換 裝置包括逆變裝置和整流裝置。優(yōu)選地，通過該轉(zhuǎn)換裝置對該輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換涉及該逆變裝置將該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)AC信號(hào)并且該整流裝置將該AC信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)DC轉(zhuǎn)換信號(hào)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠被耦接在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間，其中該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電動(dòng)機(jī)電池，由此補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓，從而防止該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓下降超過一個(gè)預(yù)定值并防止對該電動(dòng)機(jī)電池的電池單元的損壞。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面是一種用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的附加套件，該附加套件包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠被耦接在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間，其中該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電動(dòng)機(jī)電池，由此補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓，從而防止該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓下降超過一個(gè)預(yù)定值并防止對該電動(dòng)機(jī)電池的電池單元的損壞。本發(fā)明的一個(gè)再進(jìn)一步的方面是一種包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換裝置可操作地耦接到輔助動(dòng)力系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)換裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充一個(gè)電池的輸出電壓，其中用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電池輸出電壓防止該電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止該電池被損壞。本發(fā)明還可以敘述為在于本申請的說明書中單獨(dú)地或總體地提及或指明的這些部分、元件和特征，以及這些部分、元件和特征中任意兩項(xiàng)或更多項(xiàng)的任何或全部組合，并且當(dāng)在此提到的具體整數(shù)具有已知的等同量時(shí)，此類等同量被視為就像單獨(dú)列出一樣結(jié)合在此。這些及其他方面(其所有新穎方面都應(yīng)被考慮)在下面的描述中將變得明顯，將僅通過示例的方式參考附圖給出，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一優(yōu)選實(shí)施例在混合動(dòng)力車輛中實(shí)現(xiàn)的電池增強(qiáng)系統(tǒng)的純形式。圖1A示出了在混合動(dòng)力車輛的替代配置中實(shí)現(xiàn)的電池增強(qiáng)系統(tǒng)。圖2是電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)近距框圖。圖3是一個(gè)曲線圖，示出了使用安裝和未安裝該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力車輛執(zhí)行的試驗(yàn)過程中該電動(dòng)機(jī)電池的電壓輸出vs.時(shí)間。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例具有納入一個(gè)外部電池的插入能力的電池增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施例。圖5是電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)替代框圖。圖6是電池增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施例，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是相對于工業(yè)電池組而使用。
具體實(shí)施例方式下面的描述將相對于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，即一種電池增強(qiáng)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明并不限于這些優(yōu)選實(shí)施例中，因?yàn)樗鼈兗兇鈨H是為了例證本發(fā)明，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下的可能變更和修改將是非常明顯的。

示例 I圖1示出了電池增強(qiáng)系統(tǒng)的純形式，其中轉(zhuǎn)換裝置101被耦接到一個(gè)典型的電動(dòng)/汽油混合動(dòng)力車輛(如豐田普銳斯)的傳動(dòng)系。如前面所提到的，混合動(dòng)力車輛的該電動(dòng)機(jī)電池103 (也稱為作為混合電池或電池)為該車輛的電動(dòng)機(jī)105提供電力。該電動(dòng)機(jī)電池103是通過發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)109由該車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE) 107依次充電的。該車輛還包括一個(gè)單獨(dú)的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111來為輔助電池113充電，該輔助電池為該車輛的電氣系統(tǒng)提供電力，如照明設(shè)備、收音機(jī)、雨刷器等。此電池113通常是一個(gè)12V(或24V)鉛酸汽車電池并且該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111的輸出匹配該電池電壓(例如:12V或24V)。在圖1的示例中，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111是由該車輛的ICE107旋轉(zhuǎn)的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)。然而，在純電動(dòng)車輛(也包括一些混合動(dòng)力車輛)中，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111是由再生制動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力的交流發(fā)電機(jī)/轉(zhuǎn)換器，其中該車輛的制動(dòng)力被用來產(chǎn)生能量并為該輔助電池113充電。在一些車輛中，該交流發(fā)電機(jī)/轉(zhuǎn)換器111是由一個(gè)再生制動(dòng)系統(tǒng)及該ICE107 二者提供動(dòng)力的。本說明書中描述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)可被應(yīng)用到配備有這兩者或任何其他類型的輔助動(dòng)力系統(tǒng)的車輛中。圖1A示出了在混合動(dòng)力車輛的替代配置中安裝的電池增強(qiáng)系統(tǒng)。如前面現(xiàn)有技術(shù)IA中所解釋的，此配置的電動(dòng)機(jī)105還作為發(fā)電機(jī)，通過AC-DC逆變器119為該車輛的電動(dòng)機(jī)電池103充電。該電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)105通過DC-DC轉(zhuǎn)換器111為該輔助電池113進(jìn)一步提供了一個(gè)充電信號(hào)。與圖1相反，此配置中的輔助動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)轉(zhuǎn)換器111。正如前面提到的，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)可以是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器或該車輛的任何其他輔助電源。一個(gè)或多個(gè)E⑶121、123和繼電器127控制兩個(gè)電池103、113的運(yùn)行及充電。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換裝置101(本發(fā)明人為商業(yè)目的已將其命名為‘動(dòng)力騎師(Power Jockey) ’ )被稱接在一臺(tái)混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111與該電動(dòng)機(jī)電池103之間。如圖1和圖1A中所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)換裝置101包括逆變裝置115和整流裝置117，該轉(zhuǎn)換裝置在圖2中更清楚地示出。該轉(zhuǎn)換裝置101還被稱為‘裝置101，。

圖2示出了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的該轉(zhuǎn)換裝置/該裝置101的近距視圖。來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111的輸入被耦接到該逆變裝置115。該逆變裝置優(yōu)選是一個(gè)或多個(gè)DC至AC功率逆變器，它可以將一個(gè)12V (或24V)電壓源轉(zhuǎn)換成一個(gè)230V AC電壓信號(hào)?？商娲?，這個(gè)或這些逆變器可以是使用市場上現(xiàn)成的零件定制的，用于該電池增強(qiáng)系統(tǒng)中。在這種情況下，該逆變器的AC輸出信號(hào)是一個(gè)預(yù)設(shè)的值(VAC)，以便它補(bǔ)充該車輛的電動(dòng)機(jī)電池電壓。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所使用的逆變器額定為1000瓦(第2版:2500瓦)，但可以使用結(jié)合在一起的多個(gè)逆變器提供更高的功率輸出，如后面將要描述的那樣。該逆變器輸出一個(gè)單相AC信號(hào)，該信號(hào)被饋送到該整流裝置117中。該逆變器可以輸出或者一個(gè)單相或者一個(gè)三相AC電壓信號(hào)，并且作為設(shè)計(jì)選擇，本實(shí)施例中使用了一個(gè)單相輸出。該整流裝置117由至少一個(gè)整流器201組成。該全波二極管橋式整流器201將該單相AC信號(hào)從該逆變器115轉(zhuǎn)換成一個(gè)DC信號(hào)。該DC信號(hào)優(yōu)選等于(或大致等于)該電動(dòng)機(jī)電池103的電壓，并且在這個(gè)示例中它是約310V。然而，該DC信號(hào)并不一定要等于該電動(dòng)機(jī)電池的電壓值，并且它可以是任何其他的值，該值充分補(bǔ)充使用了該系統(tǒng)的特定車輛的電動(dòng)機(jī)電池103，如下面將進(jìn)一步解釋的。該整流裝置117還包括至少一個(gè)平流電容器203和至少一個(gè)保護(hù)電阻器205。這個(gè)或這些平流電容器被用來減少該整流器201的電壓輸出的紋波，并且該電阻器限制了輸出電流。一個(gè)100微法(yF)的平流電容器和一個(gè)2.2歐姆的限流電阻器被包括在圖2的原型裝置101中。試驗(yàn)結(jié)果首先，本發(fā)明人建立了該裝置101的若干原型并在五個(gè)不同的試驗(yàn)車輛(一些具有電壓不足或故障的電池)上進(jìn)行了測試。一個(gè)第一原型被并聯(lián)安裝在有電壓不足電動(dòng)機(jī)電池的1998年的豐田普銳斯測試車輛上。安裝了該原型裝置101時(shí)，觀察到該車輛有更多動(dòng)力并且加速性能也較順暢(計(jì)時(shí)測驗(yàn)期間在約8秒中達(dá)到0-60公里/小時(shí))。然而，當(dāng)該裝置101被從該電池?cái)嚅_時(shí)，該電池快速退化并且該車輛發(fā)生功率損耗。本發(fā)明人被迫停止并重新接入該裝置101以便繼續(xù)駕駛。一個(gè)第二原型被安裝在帶有疑似故障電池的2001年豐田普銳斯第2代測試車輛中。第2代普銳斯車輛具有一個(gè)車載計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)計(jì)算相對于行駛距離的燃油經(jīng)濟(jì)性。觀察到使用該系統(tǒng)時(shí)，在10公里的駕駛中燃油經(jīng)濟(jì)性提高了 10%。一個(gè)第三原型被安裝在具有一個(gè)沒電電池單元的電池的1999年豐田普銳斯測試車輛中。本發(fā)明人在陡峭爬坡的一段公路上進(jìn)行了試駕。本發(fā)明人已全油門以高達(dá)97公里每小時(shí)的速度在山上成功完成試駕。如果該裝置101沒被接入車輛，這就不會(huì)可能。一個(gè)第四原型被安裝在具有一個(gè)非常好的電池的第3代豐田普銳斯中。進(jìn)行這次試駕是為了檢查該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是否還可以提高具有新電池的混合動(dòng)力車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。雖然在公路上行駛時(shí)燃油經(jīng)濟(jì)性沒有變化，但觀察到在城市行駛期間的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了 20%。更具體地，沒有該裝置101，車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性在城市駕駛時(shí)被測定為30.8公里/升，并且打開該裝置101時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性提高至36.5公里/升。因此，本次試駕證明該裝置還提供了對有新電池的車輛的改進(jìn)(在燃油經(jīng)濟(jì)性方面)，并不僅對用在有電壓不足電池的車輛時(shí)有利。 一個(gè)第五原型被安裝在豐田大霸王(Estima)混合動(dòng)力車輛中。沿著公路在33公里的路段上完成了燃油經(jīng)濟(jì)性試駕。沒打開該裝置時(shí)，豐田大霸王的燃油經(jīng)濟(jì)性為12.9公里/升，當(dāng)打開了該裝置在該公路的同一路段重復(fù)試駕時(shí)，大霸王達(dá)到14.8公里/升。這表明，即使在公路上行駛時(shí)，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)也改善了安裝了的車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。在隨后的試驗(yàn)中，豐田大霸王配有在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間并聯(lián)耦接的兩個(gè)裝置。這進(jìn)一步提高了該車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。注意到，隨著耦接到該車輛的裝置/轉(zhuǎn)換裝置的數(shù)量的增加，性能和燃油經(jīng)濟(jì)性二者都得到了日益提高。這是由于多個(gè)裝置允許該車輛在較長的一段時(shí)間內(nèi)以電動(dòng)模式運(yùn)行，從而減少該車輛的ICE的使用。隨后，對安裝在系列I豐田普銳斯混合動(dòng)力車輛中(以下簡稱‘測試普銳斯’)的圖1和圖2所示的該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101進(jìn)行了額外的試驗(yàn)。隨后的試驗(yàn)結(jié)果被記錄下來并被Progressive Technologies NZ Limited公司透徹分析。圖3示出了通過測量該電動(dòng)機(jī)電池的輸出電壓獲得的試驗(yàn)結(jié)果，該電動(dòng)機(jī)電池被用在及未被用在安裝在該車輛中的電池增強(qiáng)系統(tǒng)。該電壓是通過耦接一個(gè)基于微處理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量的，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括高電壓感應(yīng)電路，其在現(xiàn)實(shí)世界動(dòng)態(tài)駕駛條件下測量該電動(dòng)機(jī)電池和轉(zhuǎn)換裝置/裝置電壓輸出。該測試普銳斯的電動(dòng)機(jī)電池是一個(gè)已經(jīng)電壓不足的電池，其輸出電壓依賴于瞬時(shí)駕駛模式而大幅變動(dòng)。隨著該電動(dòng)機(jī)電池從該ICE或在再生制動(dòng)下充電，該電池最初被充到最大310VDC。從靜止到快速加速上山時(shí)，該電池迅速放電到250VDC。此行為對于已經(jīng)失去了存儲(chǔ)大量電荷能力的電動(dòng)機(jī)電池是典型的。結(jié)果是該車輛展現(xiàn)出從靜止啟動(dòng)的加速不良和動(dòng)力性能差。該電動(dòng)機(jī)電池的輸出電壓被繪制在如圖3所示的一個(gè)電壓(以伏特為單位)VS時(shí)間(以秒為單位)的曲線圖上。如前面所提到的，當(dāng)測試普銳斯在未安裝該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101時(shí)被操作，當(dāng)該車輛在試驗(yàn)開始約10秒處緊急加速(見曲線301)時(shí)該輸出電壓迅速下降到約250VDC。電壓的此種突然下降導(dǎo)致車輛加速不良和行為遲鈍。當(dāng)該ICE被該車輛的ECU在約17秒處自動(dòng)重新啟動(dòng)時(shí)，該電壓恢復(fù)到約300VDC，以彌補(bǔ)該電池的電力缺乏。接著，測試普銳斯如圖1中所示被配上該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101。現(xiàn)在明顯的是電池電壓下降在10秒左右的緊急加速下減少了很多(見曲線303)，在負(fù)載下通常下降到僅280VDC。在這些條件下，通常約2安培的可測量電流從該轉(zhuǎn)換裝置流到該電動(dòng)機(jī)電池。還注意到，該ICE的重新啟動(dòng)被該E⑶推遲到約26秒(見曲線305)，因?yàn)樵撗b置101在此期間用充足的電力補(bǔ)充該電池。結(jié)果是，從靜止到往山上緊急加速的條件下，該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101似乎既能夠?qū)㈦姾赊D(zhuǎn)移至該電動(dòng)機(jī)電池，并且還防止該電池進(jìn)入深度放電區(qū)域。參照圖1、圖2和圖3的前述測試結(jié)果對該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行的技術(shù)方面給出了一個(gè)全面的解釋。本質(zhì)上，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的該裝置101從混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的12V(或24V)輔助動(dòng)力系統(tǒng)取得電力，并用此獲得升高電壓，該升高電壓然后可被用于向該電動(dòng)機(jī)電池添加補(bǔ)充電荷。僅使用直觀邏輯的話，人們會(huì)得出本發(fā)明中所披露的電池增強(qiáng)系統(tǒng)將無法工作的結(jié)論?？紤]到因?yàn)樵撾妱?dòng)機(jī)的功率輸出為33，000瓦，從該增強(qiáng)系統(tǒng)添加的功率量(即:示例I中1000瓦)太小而無法產(chǎn) 生任何顯著影響，這一點(diǎn)特別明顯。此外，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)使用該車輛自身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111的事實(shí)意味著它以較為低效的方式使用更多的燃料，因此人們會(huì)期望較高的燃料消耗。然而，本發(fā)明人認(rèn)為此系統(tǒng)工作的方式是反直覺的。如果沒有使用翻新混合電池的經(jīng)驗(yàn)，此系統(tǒng)運(yùn)行的方式并不像下面解釋的那樣明顯。從圖3的結(jié)果曲線圖可以觀察到，該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101的升高電壓輸出被‘下拉’到類似于一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)電池電壓。電壓上的此差別似乎決定了多少額外電力是從該系統(tǒng)提供的。該效果似乎是脈沖狀并且對于該電池有利，因?yàn)殡娏ρa(bǔ)充發(fā)生在電壓不足電池子組沒有該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生故障的這個(gè)最關(guān)鍵時(shí)刻。被導(dǎo)電介質(zhì)物理上接合的電氣系統(tǒng)的兩個(gè)零件不可以存在不同的電壓，除非該導(dǎo)電介質(zhì)是不完美的。也就是說，如果該導(dǎo)電介質(zhì)有電阻。在這種情況下，該電動(dòng)機(jī)電池的電壓被該限流電阻器205從由該轉(zhuǎn)換裝置的該整流器201和電容器203提供的電壓分開。由于這些整流二極管201的阻斷作用，能量不能從該電動(dòng)機(jī)電池流入該逆變器115中，因此該輸出電容器203通過該電阻器205充電到與該電動(dòng)機(jī)電池相同的電位。當(dāng)該電動(dòng)機(jī)電池電壓下降到低于該逆變器輸出115的電壓時(shí)(當(dāng)該電池由于緊急加速處在壓力下時(shí))，會(huì)導(dǎo)致電流從該逆變器115穿過該輸出電阻器205流到該電動(dòng)機(jī)電池，該電流然后具有將該電池電壓提高到等于該逆變器輸出115的相反效果。該電池的電壓下降越大，試圖從該逆變器115流向該電池的電力越多。實(shí)際上，這受到該逆變器115的可用電力及該逆變器115與該電池特別是該2.2歐姆電阻器之間的電路的阻抗的限制。從圖3的結(jié)果曲線圖還觀察到，沒有耦接該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置101時(shí)該電動(dòng)機(jī)電池電壓下降到一個(gè)較低水平。普遍公認(rèn)的是電池單元完全放電直到進(jìn)入極性反轉(zhuǎn)會(huì)造成電池單元的永久性損壞。這種情況發(fā)生在串聯(lián)電池單元的常見安排中，其中由于該電池的這些電池單元之間容量的小差異一個(gè)電池會(huì)在其他電池單元之前被完全放電。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，好的電池單元開始反向驅(qū)動(dòng)放電的電池單元，這可能會(huì)導(dǎo)致電池單元的永久性損壞。極性反轉(zhuǎn)的不可逆損傷是電動(dòng)機(jī)電池的一種特殊危險(xiǎn)，即使在采用了一個(gè)低電壓閾值切出時(shí)，其中電池中的電池單元的溫度各不相同。這是因?yàn)殒嚉?NiMH)電池單元的容量隨著電池單元的冷卻顯著下降。這在較冷電池單元的負(fù)載下導(dǎo)致較低的電壓。本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)不允許電池單元放電到相同程度的事實(shí)可保護(hù)混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的電池。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置101防止該電動(dòng)機(jī)電池下降到低于其低退化限制(每種類型的混合電池唯一的預(yù)定水平)。該測試普銳斯的電池的完全放電電壓預(yù)期為等于或稍微低于電池的標(biāo)稱電壓273VDC。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置(在其最低點(diǎn)測得的)保持280VDC或以上的電壓，這是在此低預(yù)定水平以上的?！畡?dòng)力騎師’是給本發(fā)明的該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置/ ‘該裝置’ 101的商業(yè)名稱，因?yàn)樗愃朴诳刂浦活^1000公斤的動(dòng)物(該車輛)的一個(gè)50公斤的騎師(該裝置)。‘動(dòng)力騎師’僅僅輸出I千瓦的功率(用于示例I中描述的原型)，但卻控制著以33千瓦功率運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。所披露的原型電池增強(qiáng)系統(tǒng)包括兩個(gè)運(yùn)行階段。第一階段是基極電壓支持階段。此功能是由如上所述的一個(gè)輸出230伏AC的12伏1000瓦逆變器115執(zhí)行的。此階段確保該系統(tǒng)的最低AC電壓是230伏(用于原型)。在這個(gè)最低電壓，每個(gè)子組被防止下降到低于一個(gè)預(yù)定電壓(在示例I的原型的情況下是6伏)，由此防止過度放電和子組故障，如前面所解釋的。

第二階段是升壓階段。在該原型中，此功能是由將電壓整流并且升高至310伏DC的該整流裝置117 (即:整流器201)執(zhí)行的。該電壓輸出在280伏至310伏DC之間變化并且它“支配”支持該電動(dòng)機(jī)電池的電壓。此特征為該車輛的電動(dòng)機(jī)遞送稍多電力。使用該系統(tǒng)的總體結(jié)果是，它將該ICE舒適地保持在其有效工作范圍內(nèi)，因此獲得更多的電力和燃油經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的一個(gè)顯著特征是，它如上所述從該車輛自身的(12伏)輔助動(dòng)力系統(tǒng)中取得其電力。這使得該裝置能夠獨(dú)立運(yùn)行而不需要任何來自外部電池的支持，因?yàn)槊慨?dāng)該車輛運(yùn)行時(shí)該12伏輔助動(dòng)力系統(tǒng)總是待用的，因此該電池增強(qiáng)系統(tǒng)“總是可用并且在工作”。本發(fā)明中描述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)有若干好處，如下面本發(fā)明人所列出的。最顯著的好處是由于更高效地使用電動(dòng)機(jī)，該車輛的動(dòng)力整體增加。該系統(tǒng)還有助于使該ICE更強(qiáng)大，因?yàn)楝F(xiàn)在兩者都在其最佳有效范圍內(nèi)工作。該系統(tǒng)的另一個(gè)顯著的好處是由于額外的電力補(bǔ)充該車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性更好。該車輛與該電動(dòng)機(jī)的接合更加頻繁。該ICE不一定要在它效率低的低轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)發(fā)揮作用。因此，該車輛的加速平滑而快速。
該電池增強(qiáng)系統(tǒng)通過防止該電池電壓下降到低于臨界閾值(該低退化限制，這時(shí)在負(fù)載下這些子組將被損壞)來保護(hù)該電動(dòng)機(jī)電池子組不發(fā)生故障。該系統(tǒng)允許一個(gè)電壓不足甚至損壞的電動(dòng)機(jī)電池在測試普銳斯中工作良好，因?yàn)樵撓到y(tǒng)提供的補(bǔ)充電壓欺騙該車輛計(jì)算機(jī)接受使用好的電池時(shí)該總電池電壓是正常的。維持基極工作電壓防止該電動(dòng)機(jī)將本身從測試普銳斯的傳動(dòng)系分離。使用來自車輛本身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)的電力確保了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)在車輛運(yùn)行過程中的所有時(shí)間都發(fā)揮作用。簡單的設(shè)計(jì)和在其制造中優(yōu)質(zhì)部件的使用確保了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)還小而緊湊，并且易于安裝在車輛的車箱中占用非常小的空間。由于該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置101僅需要耦接到該電動(dòng)機(jī)電池和該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，安裝是一件簡單的事并可以由該車輛的主人完成(雖然推薦由專業(yè)人士完成安裝)。即使是專業(yè)人士安裝的，它的簡單也會(huì)產(chǎn)生很低的安裝費(fèi)用。該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101的成本很低。它小于一個(gè)新的更換電動(dòng)機(jī)電池成本的一小部分，并且甚至小于翻新該電池的成本。安裝該裝置后，車主甚至可以選擇只更換其使用電池中的受損電池單元，這比完整的電池翻新服務(wù)更便宜。當(dāng)該系統(tǒng)被安裝在一個(gè)新的車輛中或被安裝了一個(gè)新的電池組時(shí)，它會(huì)延長該電池的壽命，因?yàn)樵撾姵厝缜八鰧⒂幸粋€(gè)較淺的放電深度(DOD)?？梢韵氲?，安裝了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)，該混合電池可以持續(xù)該車輛一生，純粹因?yàn)檐囍饔肋h(yuǎn)不能有意或無意地使該電池的壓力超越發(fā)生子組損壞的點(diǎn)。即使效率幾乎沒有退化，也必須改變車輛的昂貴維修零件，如空氣流量計(jì)和線圈上的插頭。若不改變的話，該ICE將損失電力，并且由于更多負(fù)載放置在該電動(dòng)機(jī)上它可最終導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電池故障。然而，安裝了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)后，這些昂貴的零件可用更長一段時(shí)間，導(dǎo)致較少的維護(hù)成本。

消費(fèi)者購買混合動(dòng)力車輛，因?yàn)樗麄兛梢怨?jié)省燃料并且它進(jìn)而還有利于環(huán)境。他們唯一關(guān)注的問題是混合電池更換的高成本以及如前面所提到的舊電池的可靠性。這些問題隨著該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的使用得到了完全改善。一旦對混合動(dòng)力車輛的可靠性的信心增加，這些車輛的零售價(jià)將增加，并且越來越多的人會(huì)選擇換成混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛。這進(jìn)一步意味著相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)節(jié)約并且對環(huán)境有益。示例 2圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例，其中通過使用繼電器切換電路403，電荷存儲(chǔ)裝置(即一個(gè)或多個(gè)外部電池401)被納入該電池增強(qiáng)系統(tǒng)中。通過一個(gè)開關(guān)或自動(dòng)通過使用多個(gè)微控制器和傳感器(未示出)來手動(dòng)控制該繼電器切換電路403。該繼電器優(yōu)選是由車輛的12V輔助動(dòng)力系統(tǒng)111提供動(dòng)力。該繼電器切換電路使對該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101的輸入能夠如車輛使用者所需要的那樣或是適于駕駛條件而被選擇。該輸入選自(A)從該車輛輔助動(dòng)力系統(tǒng)111的輸入(如在前面的實(shí)施例中)或(B)從該外部電池401的輸入或(A+B)從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)及該外部電池的組合輸入。該外部電池401的目的是為配備有該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的車輛提供插入能力。它優(yōu)選或者是一個(gè)或多個(gè)市售12V(或24V)鉛酸電池或輕量鋰離子電池。然而，任何其他類型的電池及電壓可被納入到該系統(tǒng)中，如將在后面解釋的。該外部電池401被耦接到一個(gè)12V(或24V)充電單元405，以使能夠從230V AC市電或任何其他合適的電源(例如:太陽能/風(fēng)能發(fā)電機(jī))為該外部電池充電。該12V(或24V)外部電池也是通過使用一個(gè)充電調(diào)節(jié)器(未示出)從該車輛的12V(或24V)輔助動(dòng)力系統(tǒng)111充電。這允許該電池“在旅途中”充電，并且其結(jié)果是，該外部電池401總是該混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中(例如:現(xiàn)有技術(shù)2，其中當(dāng)該電池組被耗盡時(shí)該第二電池組不再是車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分)，這是有利的。注意到的是，該車輛的12V (或24V)輔助電池113不為本發(fā)明的該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101(示例2)提供任何輸入。它如圖所示是從該車輛輔助動(dòng)力系統(tǒng)111直接充電的。通過將保護(hù)裝置407 (例如一個(gè)或多個(gè)二極管、一個(gè)或多個(gè)保險(xiǎn)絲、或一個(gè)或多個(gè)電阻器)放置在該電池113與該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111之間來防止為該電池增強(qiáng)系統(tǒng)提供任何電力。以這種方式，該輔助電池113如前面所提到的僅用于提供動(dòng)力該車輛的電氣系統(tǒng)，并且被從該電池增強(qiáng)系統(tǒng)分離。通過將該外置電池401納入該電池增強(qiáng)系統(tǒng)，它為配好了的車輛提供插入能力。如下所述，此特征發(fā)揮作用的方式與市場上的其他插入式系統(tǒng)不同。如前面在現(xiàn)有技術(shù)部分所述，各種制造商都設(shè)計(jì)了用于為混合動(dòng)力車輛提供插入能力的系統(tǒng)。在一個(gè)擴(kuò)展的混合電池存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過提高該車輛的能量存儲(chǔ)能力該電動(dòng)機(jī)電池可以從市電充電，有效地降低了燃料的使用。在一個(gè)替代現(xiàn)有技術(shù)插入式設(shè)計(jì)中，在該車輛自身的電動(dòng)機(jī)電池之前使用了一個(gè)外部首次使用電池。這是通過由一個(gè)DC至DC轉(zhuǎn)換器將該外部首次使用電池的電壓輸出增加到略高于該車輛的電動(dòng)機(jī)電池的最高工作電壓的一個(gè)值來完成的。該外部首次使用電池通常是48伏并且在耗盡時(shí)從市電充電，它在車輛的運(yùn)行中不發(fā)揮任何進(jìn)一步的作用。示例2(圖4)中描述的該插入式系統(tǒng)與上面描述的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)之間的差別是，不像使用首次使用和擴(kuò)展的存儲(chǔ)插入式系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，示例2中披露的插入式系統(tǒng)通過‘支配’著支持它的電壓來支持該車輛的電動(dòng)機(jī)電池。通過安裝外部電池401，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)被賦予兩個(gè)電源，即提供高達(dá)1000瓦的該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111及提供高達(dá)2500瓦的該外部電池401本身。此外，該開關(guān)繼電器單元403為該車輛的駕駛員提供三個(gè)電力輸入選擇，用于使用上述兩個(gè)電源為該系統(tǒng)選擇一個(gè)合適的電力輸入。它們是A僅從該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)提供電力的輸入，B僅從該外部電池401提供電力的輸入，以及A+B從如前所述的兩個(gè)來源提供電力的輸入。此示例中使用的外部電池401的電壓等于該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111的電壓(即:12V/24V)，意味著除了用市電為該外部電池401充電，它還可以通過該車輛自身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111充電。這將有效地使該外部電池401中的電力(輸入B)按需提供。本示例中描述的插入式系統(tǒng)有若干好處，如下面本發(fā)明人所列出的。它為該車輛提供了更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)闇p少了該ICE的使用。此外，該外部電池401的電力只根據(jù)需要并且在需要時(shí)使用，這意味著它在兩次充電之間的工作時(shí)間較長。該外部電池401從該車輛自身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)充電，這允許它在該車輛運(yùn)行的過程中處于“總是在工作”的配置(即:該外部電池永遠(yuǎn)不會(huì)枯竭到它不再能提供電壓信號(hào)來補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的點(diǎn))。該插入式系統(tǒng)僅可與I個(gè)深循環(huán)鉛酸電池一起使用，意味 著需要低安裝成本和最小的車箱空間來容納該額外的外置電池401。該開關(guān)單元403及主充電單元405被內(nèi)置于該轉(zhuǎn)換裝置101的殼體中。因此，除用于該外部電池401以外不需要額外的車箱空間。鉛酸電池用作外部電池401意味著它涉及的購買和安裝成本低。示例3圖5示出了該轉(zhuǎn)換裝置/該裝置101的一個(gè)替代實(shí)施例的框圖。此框圖納入了一個(gè)開關(guān)503，其表示該車輛的點(diǎn)火開關(guān)。這允許每當(dāng)該車輛鑰匙被轉(zhuǎn)到‘開’的位置(或某些車輛的‘開始位置’)時(shí)就打開該系統(tǒng)并且當(dāng)關(guān)閉該車輛時(shí)就被自動(dòng)關(guān)閉?？商娲?，該開關(guān)503是接在該車輛內(nèi)優(yōu)選為了駕駛員的便利接在儀表盤中的一個(gè)遠(yuǎn)程開/關(guān)開關(guān)。該逆變器115用于將從該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)111提供的12VDC信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)合適的AC電壓(圖5中示為XXX VDC)，以使得該整流器201的DC電壓輸出補(bǔ)充該車輛的電動(dòng)機(jī)電池的電壓。根據(jù)安裝了該系統(tǒng)的特定車輛的電動(dòng)機(jī)電池，該逆變器可被自定義設(shè)計(jì)成將12VDC轉(zhuǎn)換成任何需要的AC電壓。圖5還示出了至少一個(gè)平流電容器505和至少一個(gè)保護(hù)電阻器507。這個(gè)或這些平流電容器被用來減少該整流器201的電壓輸出的紋波，并且該電阻器限制了輸出電流。一個(gè)4700微法450V的平流電容器和一個(gè)2.2歐姆的限流電阻器包括在該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的初步試驗(yàn)中。該電容器505還可以是一個(gè)更小尺寸的超級電容器，其允許該系統(tǒng)更容易地集成到車輛中。逆變器115進(jìn)一步納入了一個(gè)超載保護(hù)電路(未示出)，如果該電池103要求抽取超出該逆變器的最大能力的電流時(shí)，該超載保護(hù)電路自動(dòng)關(guān)閉該逆變器115。例如當(dāng)裝有該系統(tǒng)的車輛在涉及緊急加速的情況 下被駕駛時(shí)這可能發(fā)生。例如在本示例中使用的1000W逆變器115中，如果從逆變器115吸收了超過4安培的電流，該逆變器將被該保護(hù)電路自動(dòng)關(guān)閉以防止該逆變器超載。該保護(hù)電路通常是內(nèi)置在該逆變器115中，或者它可以由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員從任何現(xiàn)有技術(shù)超載保護(hù)電路中設(shè)計(jì)出。在最初的原型中，當(dāng)發(fā)生該逆變器115的過載時(shí)，要求使用者通過按下位于安裝了的車輛的車箱中的逆變器的復(fù)位按鈕來手動(dòng)復(fù)位該逆變器115。然而，本發(fā)明人已經(jīng)通過在該逆變器115的輸出端(和/或該整流器117的輸出端)納入一個(gè)或多個(gè)熱敏電阻器(未示出)克服了這個(gè)問題，這防止了其每次超載時(shí)都必須復(fù)位該逆變器。這個(gè)或這些熱敏電阻器限制了該逆變器的電流輸出，并且在猛烈加速期間該逆變器被立即關(guān)閉以防止該逆變器的復(fù)位，并且之后它被自動(dòng)重啟。因此，避免了它每次超載都要復(fù)位該逆變器115的需要。在本示例中，一個(gè)熱敏電阻器被耦接到該整流裝置117的電壓輸出。如果該電流輸出超過4A，該熱敏電阻器防止該逆變器復(fù)位并且該逆變器被自動(dòng)關(guān)閉。該熱敏電阻器的推薦額定值為10歐姆(6A)。示例 4圖6示出了本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的替代實(shí)施例，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)被用來補(bǔ)充一個(gè)工業(yè)電池組603的電壓輸出。該電池組603為工業(yè)機(jī)械605的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力并且通過主充電系統(tǒng)607充電。耦接了該轉(zhuǎn)換裝置/裝置，以補(bǔ)充該電池組的輸出，以防止該電池組的電池單元下降到低于其低退化水平，如在前面的示例中所解釋的，并且因此示例1-3中所描述的相同操作概念也應(yīng)用在這個(gè)示例中。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)從一個(gè)輔助動(dòng)力系統(tǒng)611要求電力，其可以是市電或其他電源如二次電池或柴油發(fā)電機(jī)。該輔助動(dòng)力系統(tǒng)611為該裝置101的逆變器115和整流裝置117提供所需的電力，以便防止該電池組的單個(gè)電池在被用來驅(qū)動(dòng)重負(fù)載時(shí)遭到損壞，例如工業(yè)機(jī)器，如以高轉(zhuǎn)速運(yùn)行的車床、鉆子或銑床。因此，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)在工業(yè)電池組中的使用提供了類似于在混合動(dòng)力車輛電池中使用該系統(tǒng)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。適用于電池組的本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行的部件值和電壓值依賴于每個(gè)電池組專有的電壓輸出，并可以通過相對于安裝了該系統(tǒng)的電池組的輸出電壓縮放前面示例的值來輕易確定。優(yōu)選實(shí)施方案的優(yōu)勢該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101不是特定的電池類型，并且將與任何類型的電池組如鋰金屬氫化物、磷酸亞鐵等一起工作。它從一個(gè)車輛分接輔助動(dòng)力系統(tǒng)以使該電動(dòng)機(jī)電池的端電壓高于該車輛的電池管理系統(tǒng)的截止電平。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置的DC輸出信號(hào)有一個(gè)280V的基極電壓(最低值)，最大310V，并且DC輸出電壓總是在此范圍內(nèi)與該混合電池輸出電壓同步變化。這意味著，該混合電池的輸出電壓始終被防止低于280V。如前面背景技術(shù)部分所提到的，混合電池的最弱的子組通常會(huì)在壓力下該電壓下降到低于一個(gè)特定的臨界點(diǎn)時(shí)發(fā)生故障。通過將該混合電池電壓保持在280V以上，即使在壓力條件下也防止這些子組達(dá)到此臨界值(例如每個(gè)子組最小6伏)，并且因而得以防范電池故障。以這種方式，本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)防止了混合電池故障。應(yīng)該指出的是，280V基極電壓和310V最大電壓僅適用于本發(fā)明人的試驗(yàn)車輛(即:豐田普銳斯系列1/2)，并且可以根據(jù)電池類型、車輛制造商和型號(hào)或系統(tǒng)中使用的不同部件而改變。此外，混合 動(dòng)力車輛的鎳氫混合電池可用于高達(dá)500個(gè)周期，因?yàn)樗鼜膩頉]被放電到超出其放電深度(DOD)額定值，給它一個(gè)約8-10年的使用壽命。借助于該電池增強(qiáng)系統(tǒng)，電池放電更淺并且因此該系統(tǒng)將該電池的使用壽命擴(kuò)展了很多年。該系統(tǒng)已被安裝在本發(fā)明人的一輛豐田普銳斯MKl試驗(yàn)車上。這些混合動(dòng)力車輛中最重要的傳動(dòng)系是電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。它提供了低速轉(zhuǎn)矩并且內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)沒有電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)無法發(fā)揮作用。當(dāng)沒有足夠的低速轉(zhuǎn)矩(即:混合電池故障)出現(xiàn)時(shí)，該電動(dòng)機(jī)脫離并且該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)加快轉(zhuǎn)速，因?yàn)樵撾姍C(jī)無法向前移動(dòng)該車輛。通過如上面所提到的補(bǔ)充該混合電池電壓輸出并防止該電壓下降到低值，此系統(tǒng)確保低速轉(zhuǎn)矩總是可以從該電動(dòng)機(jī)得到。因此，此系統(tǒng)進(jìn)一步確保該車輛的電動(dòng)機(jī)在最大限度地工作，降低了該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)揮的作用，增加了該電動(dòng)機(jī)的功率輸出并降低了該車輛的燃料消耗。本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)改善了條件并擴(kuò)展了甚至是弱混合電池的使用壽命。本發(fā)明人在一輛有帶兩個(gè)電壓不足電池單元的混合電池的舊豐田普銳斯上完成了一次試驗(yàn)。該車輛在儀表盤上示出了低電力/電池故障警示燈(三角形符號(hào)和烏龜符號(hào))。結(jié)果表明，一旦在在該車輛上安裝了該系統(tǒng)，該汽車就有大功率量和加速度并且比沒有安裝該系統(tǒng)時(shí)表現(xiàn)更好。在試驗(yàn)中，本發(fā)明人能夠加速并保持在每小時(shí)100公里的速度上坡，即使在顯示低電力/電池故障(龜)儀表盤圖標(biāo)并且該電池能力水平儀是黃色時(shí)。隨后，當(dāng)該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置從該車輛斷開時(shí)，該混合電池很快發(fā)生故障，并且該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)開始通過加快轉(zhuǎn)速來進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明中披露的電池增強(qiáng)系統(tǒng)比現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)更便宜。成本僅用于一個(gè)或多個(gè)逆變器、整流單元(整流器、電容器及電阻器)及安裝。在圖4的替代實(shí)施例中，成本因包括一個(gè)可選外部電池(包括充電和切換組件)而略有增加。此外，如前面所提到的，該可選外部電池對于該系統(tǒng)得運(yùn)行不是必要的，進(jìn)一步降低了該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的成本。不使用多個(gè)電池還降低了由于安裝而導(dǎo)致的增加到該車輛上的重量。相比有多個(gè)電池的重量(如現(xiàn)有技術(shù)中所做的那樣)，該系統(tǒng)的電子設(shè)備的重量最小。因此，由于重量的降低該系統(tǒng)的使用會(huì)比使用現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)燃油經(jīng)濟(jì)性更好。不使用多個(gè)電池還降低了占用的車箱空間的量并且整個(gè)系統(tǒng)可被安裝在該車輛的混合電池之上。因此，本發(fā)明中披露的系統(tǒng)不妨礙對車輛備用車輪的使用，并為車輛使用者留下充足的車箱空間。本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)使用車輛自身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)(12V/24V)來為該系統(tǒng)提供輸入功率。這使得該系統(tǒng)能夠在車輛運(yùn)行過程中‘總是在工作’，即使不使用圖4中所示的該可選外部電池(12V/24V)401(即:只要該車輛在運(yùn)行該系統(tǒng)就不會(huì)停止補(bǔ)充該車輛的電動(dòng)機(jī)電池)。此外，在圖4的本發(fā)明的替代實(shí)施例中，該可選外部電池始終是由該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)‘便攜式’充電。這意味著該外部電池從未完全耗盡過并且該電池增強(qiáng)系統(tǒng)始終是該車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分，一直都增強(qiáng)該主混合電池的電壓。這與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相反，在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中二次電池組一旦被耗盡就不再是該車輛動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分，如前面所提到的。即使進(jìn)一步防止該外部電池完全耗盡也會(huì)擴(kuò)展該外部電池401的使用壽命。與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不同的是，本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)不會(huì)始終為該車輛的主混合電池充電。此系統(tǒng)的作用更像是電池輔助系統(tǒng)而不是插入式充電系統(tǒng)，并被設(shè)計(jì)成與該主混合電池‘一起’工作。它可 被認(rèn)為是與現(xiàn)有主混合電池平行放置的一個(gè)第二混合電池。本說明書中所披露的電池增強(qiáng)系統(tǒng)比現(xiàn)有技術(shù)新穎而有創(chuàng)造性，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)還未處理翻新或再利用電壓不足舊混合電池的問題。在現(xiàn)有技術(shù)中(包括前面描述的ENGINER系統(tǒng))，如果該主混合電池發(fā)生故障(即:子組中的一個(gè)或多個(gè)沒有保持電荷)它會(huì)如制造商推薦的那樣被丟棄。本發(fā)明人是新西蘭唯一一個(gè)(據(jù)他所知)涉及混合動(dòng)力車輛電池翻新的人，因此，他能夠憑他在翻新這些類型的電池方面多年來的經(jīng)驗(yàn)通過直接解決混合電池故障的原因發(fā)明此系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力車輛電池更換起來很昂貴，因此混合動(dòng)力車輛如豐田普銳斯的故障電池通常會(huì)導(dǎo)致該車輛被作為廢金屬出售。如果沒有一個(gè)正常運(yùn)作的混合電池，該車輛不能運(yùn)行并且形同虛設(shè)。電池翻新是一個(gè)選項(xiàng)，但故障仍是迫在眉睫。然而，通過使用此系統(tǒng)，帶有甚至電壓不足電池的車輛的壽命可以被可靠地?cái)U(kuò)展，允許舊車輛可使用很多年。因此，使用此系統(tǒng)增加了舊混合動(dòng)力車輛的零售價(jià)值，并防止該車輛被過早地丟棄。擴(kuò)展混合動(dòng)力/電動(dòng)電池和/或車輛的使用壽命對環(huán)境有好處。這減少了在制造新的或更換混合電池和車輛中天然資源和能源的使用。此外，它可以被視為是環(huán)境友好的，因?yàn)樗鼫p少了丟棄混合電池和車輛所造成的污染。本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)是一種賦能技術(shù)，它使得其他利潤豐厚的副產(chǎn)品商業(yè)模式可行，如綠色汽車租賃概念。目前二手混合動(dòng)力車輛很便宜但不可靠。然而，安裝了電池增強(qiáng)系統(tǒng)后，可以用一隊(duì)舊混合動(dòng)力車輛(如流行的8人座的豐田大霸王)建立一個(gè)高利潤的汽車租賃業(yè)務(wù)。變更如前所述，所披露的電池增強(qiáng)系統(tǒng)并不限于使用在電動(dòng)/汽油車輛中，并且可以用在其他混合動(dòng)力車輛中，包括串聯(lián)和/或并聯(lián)混合動(dòng)力車輛和純電動(dòng)車輛。示例是使用再生制動(dòng)來為車輛的輔助電池充電的混合動(dòng)力/電動(dòng)車輛。在使用再生制動(dòng)系統(tǒng)(RBS)的車輛中，該輔助交流發(fā)電機(jī)/轉(zhuǎn)換器的充電輸出被直接耦接到圖1中所示的逆變器115輸入端或圖4的繼電器開關(guān)單元403。該電池增強(qiáng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端如前所述被耦接到該車輛的主混合或電動(dòng)電池。該系統(tǒng)的所有其他方面與電動(dòng)/汽油車輛一樣獲得類似結(jié)果O在圖4示出的示例2中，該外部電池401可以具有任何類型和電壓，適合于與輔助動(dòng)力系統(tǒng)111集成，用于為車輛提供一個(gè)插入式選項(xiàng)。該電池電壓應(yīng)匹配車輛的輔助動(dòng)力工作電壓，其如前面所提到的通常是12V/24V。該電池401是一個(gè)如示例中所述的鉛酸電池，但它還可以是來自于新興電池技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)重量輕、持續(xù)時(shí)間長、容量高的電池。示例包括鋰離子電池和鋰離子聚合物(鋰聚合物)電池。圖4的可選外部電池(12V/24V)401作為電力存儲(chǔ)裝置被用于該系統(tǒng)的‘插入式’運(yùn)行，并且如前面所提到的被從AC市電和該車輛自身的輔助動(dòng)力系統(tǒng)充電。在替代實(shí)施例中，該可選外部電池還可以被從內(nèi)置或安裝在該車輛上的其他發(fā)電裝置充電，如太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、額外的交流發(fā)電機(jī)和熱交換器?？梢允褂霉默F(xiàn)有技術(shù)充電方法將這些替代發(fā)電裝置納入到該系統(tǒng)中。將風(fēng)力發(fā)電機(jī)納入到該系統(tǒng)中的一種可能的方法是將它們納入到該車輛的擾流板內(nèi)。在圖4中示出的本發(fā)明的替代實(shí)施例中，該繼電器開關(guān)單元403如前面所提到的選擇輸入A、B或A+B。在輸入A和B處，該繼電器開關(guān)單元具有內(nèi)置的限流電阻器或保險(xiǎn)絲(未示出)。這些限流電阻器 /保險(xiǎn)絲被用來防止從這些輸入A/B吸收過大的電流，這可給該輔助動(dòng)力系統(tǒng)111和/或外部電池401造成損壞。這些安全電阻器將從該車輛輔助動(dòng)力系統(tǒng)供給的最大電流輸入(輸入A)限制在100A并將從該外部電池供給的最大電流輸入(輸入B)限制在200A。因此，在這個(gè)示例中，選擇了輸入A和B 二者時(shí)到該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101的最大電流輸入是300A。然而，最大電流安培值可能會(huì)取決于特定系統(tǒng)和安裝了該系統(tǒng)的車輛而有所不同。此外，安全電阻器/保險(xiǎn)絲的位置可能會(huì)發(fā)生變化，并可被設(shè)在輸入A和B處，在該繼電器單元、該逆變器或該整流單元的輸出端之內(nèi)或輸出端處。該系統(tǒng)包括進(jìn)一步的保護(hù)裝置，如保險(xiǎn)絲、電阻器和保護(hù)二極管(例如:二極管/保險(xiǎn)絲407)，以在過電流條件下提供安全并且防止任何電流意外地以相反方向行駛。此外，關(guān)于圖4的實(shí)施例，在一些替代實(shí)現(xiàn)方式中輸入B可能不會(huì)被用作對該系統(tǒng)的輸入(從外部電池401)，并且它可能只是一個(gè)只允許該外部電池從該車輛輔助動(dòng)力系統(tǒng)111充電的充電耦接。因此，在一些實(shí)施例中，它可能不一定是在‘總是打開’的狀態(tài)為該系統(tǒng)起作用。該轉(zhuǎn)換裝置/裝置101 (逆變裝置115+整流裝置117)可被合并成一個(gè)，并作為一個(gè)更緊湊的單元被制造，使其更容易安裝在車輛上并減少使用的空間。此外，本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)可以納入任何類型的轉(zhuǎn)換裝置，并不限定于上述實(shí)施例中披露的逆變裝置115和整流裝置117。例如，該轉(zhuǎn)換裝置可以包括其他功率轉(zhuǎn)換裝置，例如變壓器、DC-DC轉(zhuǎn)換器或機(jī)械轉(zhuǎn)換單元，該機(jī)械轉(zhuǎn)換單元包括一個(gè)DC電機(jī)、一個(gè)交流發(fā)電機(jī)和一個(gè)整流器，其補(bǔ)充混合電池電壓防止它下降到危險(xiǎn)的低值。該逆變裝置115是一個(gè)12VDC-230VAC (或其他所需AC值)的逆變器，具有如前所述的最大功率輸出1000W。然而，具有較高或較低功率/電壓輸出能力(例如:2500W)的逆變器可被用在該系統(tǒng)中，這允許根據(jù)需要將更多或更少的電力傳遞到該電動(dòng)機(jī)電池103。該逆變器的AC輸出電壓是根據(jù)如前所述安裝了該系統(tǒng)的車輛的特定電動(dòng)機(jī)電池電壓選擇的。此外，多個(gè)逆變器可以并聯(lián)耦接在一起，以進(jìn)一步增加該逆變裝置115的總功率輸出。該系統(tǒng)可被翻新到市場上所有現(xiàn)有的混合動(dòng)力車輛上。此外，它應(yīng)被視為內(nèi)置到所有新制造的混合動(dòng)力車輛模型中的車輛設(shè)計(jì)的一部分。因此，該系統(tǒng)可被作為一個(gè)可選(或強(qiáng)制)特征在制造工廠內(nèi)置在新車輛中，并且還作為由車主/第三方安裝的一個(gè)獨(dú)立售后包出售。雖然該電池增強(qiáng)系統(tǒng)被描述為應(yīng)用到如豐田普銳斯的混合動(dòng)力車輛，通過對該系統(tǒng)的工作電壓值做輕微修改它還可以被應(yīng)用到其他混合動(dòng)力車輛如本田Insight和本田思域混合動(dòng)力。例如，本田Insight主混合電池只使用普銳斯混合電池子組的數(shù)量的一半，并且因此該電池增強(qiáng)系統(tǒng)的所有值都被縮減了一半(即:該逆變器輸出被減半到120V并且補(bǔ)充該電池的動(dòng)力騎師輸出也被減半)。然而，如前所述，該系統(tǒng)在所有車輛中以同樣的原則運(yùn)行。術(shù)語‘主混合電池’指的是用于運(yùn)行混合動(dòng)力、電動(dòng)或其他類型車輛的一個(gè)或多個(gè)主電動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)電池。術(shù)語‘電動(dòng)機(jī)電池’指的是用于提供動(dòng)力電動(dòng)機(jī)的任何電池或電池組。示例包括為該車輛的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的主電池，并且還包括用于為納入了一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的 工業(yè)機(jī)械(如車床、鉆子或銑床)提供動(dòng)力的任何電池或電池組。此術(shù)語包括上面給出的‘主混合電池’的定義。如前面所提到的，術(shù)語‘輔助動(dòng)力系統(tǒng)’指的是車輛的12V/24V輔助電池充電系統(tǒng)。在混合動(dòng)力車輛中，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)通常是由例如該ICE、該電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和/或再生制動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力的一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)或轉(zhuǎn)換器(參見圖1/1A)，并且還包括一個(gè)輔助電池，該電池通常是一個(gè)12V/24V鉛酸電池，這兩者都用來為車輛的輔助裝置如燈、雨刷器、收音機(jī)等提供動(dòng)力。術(shù)語‘輔助動(dòng)力系統(tǒng)’并不限于電池/充電系統(tǒng)，并且還涵蓋了混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的任何電源系統(tǒng)，除了該車輛的市電/充電系統(tǒng)(其為該主電動(dòng)機(jī)電池充電)之外它也出現(xiàn)。此外，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)可能來自于直接為該電動(dòng)機(jī)電池充電(例如:圖1A)的電力/充電系統(tǒng)，或者可替代地它可能是一個(gè)單獨(dú)的電源系統(tǒng)。在一些車輛中，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)可能不一定為該車輛的輔助裝置提供動(dòng)力，并且它包括特別內(nèi)置于該車輛中的任何電源系統(tǒng)，用于為本發(fā)明的電池增強(qiáng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。這包括任何替代電力和/或充電系統(tǒng)，由車輛制造商或第三方為補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的電壓的目的設(shè)計(jì)而成，包括再生制動(dòng)系統(tǒng)、太陽能/風(fēng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、一個(gè)或多個(gè)通過AC市電或其他電源(例如:燃料電池單元、太陽能電池板、車輛電動(dòng)機(jī)電池等)充電的電池、或其他類型的替代發(fā)電系統(tǒng)。此外，它涵蓋了任何電壓值的電源系統(tǒng)，并且不一定限于常見的12V/24V車輛輔助充電系統(tǒng)。
術(shù)語‘輔助動(dòng)力系統(tǒng)’并不限于車輛的動(dòng)力和/或充電系統(tǒng)。如示例4所述，該‘輔助動(dòng)力系統(tǒng)’還可以指任何工業(yè)電源，用于為本發(fā)明中所描述的用于增強(qiáng)工業(yè)電池組的電池增強(qiáng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。因此，它延伸到覆蓋了任何一個(gè)或多個(gè)電源，用于通過防止一個(gè)或多個(gè)負(fù)載(例如:電動(dòng)機(jī))運(yùn)行過程中引起的電池單元損壞來增強(qiáng)一個(gè)或多個(gè)電池。術(shù)語‘該轉(zhuǎn)換裝置’和‘該裝置’可以互換使用。權(quán)利要求中所定義的術(shù)語‘電池電路’和短語‘被適配成在使用時(shí)被耦接到一個(gè)電池或電池電路’用于指示該轉(zhuǎn)換裝置或者被直接耦接到該電池或者被耦接到該車輛的電路的任何部分，以允許該轉(zhuǎn)換裝置為該電池提供一個(gè)電壓信號(hào)。在混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛中，此電路可能是一個(gè)繼電器電路、熔絲板或直接或間接地與這些電池端子耦接的任何其他電線
/電纜/電路。貫穿本說明書的描述，詞語“包括”及其變體并不旨在排除其他添加物、成分、整數(shù)或步驟。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，雖然上述內(nèi)容已通過本發(fā)明的說明性示例的方式給出，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言明顯的所有對其的這種和其他的修改和變化都被視為在如前文所述的本發(fā)明的廣泛范圍和 范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換裝置被適配成在使用時(shí)被耦接到一個(gè)輔助動(dòng)力系統(tǒng)，用于從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)接收一個(gè)輸出信號(hào)，該轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且該轉(zhuǎn)換裝置被進(jìn)一步適配成在使用時(shí)被耦接到一個(gè)電池或電池電路，用于為該電池提供該轉(zhuǎn)換信號(hào)以由此補(bǔ)充該電池，其中補(bǔ)充該電池防止該電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電池的損壞。
2.如權(quán)利要求1所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是適用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，并且該輔助動(dòng)力系統(tǒng)包括一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器、或由例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、再生制動(dòng)系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)電池、電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、太陽能/風(fēng)能發(fā)電機(jī)或其他裝置提供動(dòng)力的其他動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池是該車輛的電動(dòng)機(jī)電池。
4.如權(quán)利要求1所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)是適用于工業(yè)電池組的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，并且該輔助動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器或由市電或其他一個(gè)或多個(gè)電源提供動(dòng)力的其他動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換裝置包括逆變裝置和整流裝置，其中該逆變裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)AC信號(hào)，并且該整流裝置將該AC信號(hào)整流成該轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)是一個(gè)DC轉(zhuǎn)換信號(hào)。
6.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng),其中該轉(zhuǎn)換信號(hào)防止該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，特別是在該電動(dòng)機(jī)電池在該車輛的該電動(dòng)機(jī)的重載工作需求期間的壓力之下時(shí)。
7.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接到該車輛的該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的電荷存儲(chǔ)裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電荷存儲(chǔ)裝置還被耦接到一個(gè)充電單元，該充電單元允許該電荷存儲(chǔ)裝置被插入并通過AC市電或其他外部電源如太陽能充電而被充電。
9.如權(quán)利要求7所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電荷存儲(chǔ)裝置被耦接到該輔助充電系統(tǒng)以便該電荷存儲(chǔ)裝置從該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)被連續(xù)充電。
10.如權(quán)利要求7所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電荷存儲(chǔ)裝置是一個(gè)或多個(gè)12V(或24V)鉛酸、鋰離子或任何其他類型的電池。
11.如權(quán)利要求7所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電荷存儲(chǔ)裝置能夠?yàn)樵撧D(zhuǎn)換裝置提供一個(gè)輸出信號(hào)，并且該系統(tǒng)包括切換裝置，用于選擇要被提供給該轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)是從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)、該電荷存儲(chǔ)裝置或是二者中選擇的。
12.如權(quán)利要求5所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)是例如一個(gè)12V (或24V)DC信號(hào)，并且該轉(zhuǎn)換裝置將該12V (或24V)DC信號(hào)轉(zhuǎn)換成與該電動(dòng)機(jī)電池的電壓相對應(yīng)的DC電壓信號(hào)。
13.如權(quán)利要求5所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該整流裝置包括一個(gè)或多個(gè)二極管整流器、電容器和電阻器。
14.如權(quán)利要求6所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換信號(hào)防止該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，即使是在該電動(dòng)機(jī)電池在壓力下時(shí)，該預(yù)定水平是每種類型的電動(dòng)機(jī)電池唯一的一個(gè)值，例如280VDC。
15.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)在該車輛運(yùn)行過程中是與該電動(dòng)機(jī)電池處于‘總是在工作’的配置中。
16.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)為安裝了該系統(tǒng)的車輛特別是具有疑似弱電動(dòng)機(jī)電池的車輛提供增強(qiáng)的動(dòng)力和/或燃油經(jīng)濟(jì)性的提高。
17.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)能夠被安裝在所有的混合動(dòng)力和/或電動(dòng)車輛中，特別是在豐田普銳斯(第I代-NHWlO、第2代-NHWll和第3代-NHW20)、本田Insight和本田思域混合動(dòng)力中。
18.如權(quán)利要求3所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)被一個(gè)遠(yuǎn)程開關(guān)或被該車輛的該點(diǎn)火開關(guān)開啟或關(guān)閉，以便該系統(tǒng)隨著該車輛的啟動(dòng)或關(guān)閉而同時(shí)開啟或關(guān)閉。
19.如權(quán)利要求1所述的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該電池增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接到該轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)或多個(gè)熱敏電阻器，用于限制來自該轉(zhuǎn)換裝置的電流輸出以防止該轉(zhuǎn)換裝置過載。
20.一種具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛，其中該轉(zhuǎn)換裝置可操作地耦接到該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)換裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)被提供給該車輛的電動(dòng)機(jī)電池，該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓，其中用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓防止該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電動(dòng)機(jī)電池的損壞。
21.一種適用于車輛中的裝置，其中該裝置被適配成在使用時(shí)被耦接到該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，用于從該輔助動(dòng)力系統(tǒng)接收一個(gè)輸出信號(hào)，該裝置能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且該裝置被進(jìn)一步適配成在使用時(shí)被耦接到該車輛的電動(dòng)機(jī)電池或電池電路，用于為該電動(dòng)機(jī)電池提供該轉(zhuǎn)換信號(hào)以由此補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池，其中補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池防 止該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電動(dòng)機(jī)電池的損壞。
22.一種用于增強(qiáng)電池的電池增強(qiáng)方法，該方法包括以下步驟: -通過轉(zhuǎn)換裝置將來自輔助動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)， -將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電池或電池電路，由此補(bǔ)充該電池輸出電壓， 這樣，用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電池輸出電壓防止該電池輸出電壓下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電池的損壞。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該方法包括在該輔助動(dòng)力系統(tǒng)與該電池或電池電路之間耦接轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)初始步驟。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該方法是為了增強(qiáng)車輛的電池。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該轉(zhuǎn)換裝置包括逆變裝置和整流裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中通過該轉(zhuǎn)換裝置對該輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換涉及該逆變裝置將該輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)AC信號(hào)并且該整流裝置將該AC信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)DC轉(zhuǎn)換信號(hào)。
27.一種用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠被耦接在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間，其中該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電動(dòng)機(jī)電池，由此補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓，從而防止該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓下降超過一個(gè)預(yù)定值并防止對該電動(dòng)機(jī)電池的電池單元的損壞。
28.一種用于混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的附加套件，該附加套件包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠被耦接在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間，其中該轉(zhuǎn)換裝置在使用時(shí)能夠?qū)碜栽撦o助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)并將該轉(zhuǎn)換信號(hào)提供給該電動(dòng)機(jī)電池，由此補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓，從而防止該電動(dòng)機(jī)電池的該輸出電壓下降超過一個(gè)預(yù)定值并防止對該電動(dòng)機(jī)電池的電池單元的損壞。
29.—種包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的電池增強(qiáng)系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換裝置可操作地耦接到輔助動(dòng)力系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)換裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充一個(gè)電池的輸出電壓，其中用該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電池輸出電壓防止該電池輸出電壓下降到低于 一個(gè)預(yù)定水平，從而防止該電池被損壞。
全文摘要
在此披露了一種電池增強(qiáng)系統(tǒng)及方法。它被特別設(shè)計(jì)用于電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛中電池的增強(qiáng)。該系統(tǒng)包括可操作地耦接在該車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)電池之間的轉(zhuǎn)換裝置，其中該轉(zhuǎn)換裝置將來自該輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)。該轉(zhuǎn)換信號(hào)補(bǔ)充該電動(dòng)機(jī)電池輸出電壓，防止其下降到低于一個(gè)預(yù)定水平，從而防止對該電動(dòng)機(jī)電池的損壞。該系統(tǒng)進(jìn)一步使用一個(gè)外部電池，該外部電池可由市電或通過該電動(dòng)/混合動(dòng)力車輛的輔助動(dòng)力系統(tǒng)充電，從而允許該車輛被轉(zhuǎn)換成一個(gè)可插入式的混合動(dòng)力/電動(dòng)車輛。一旦安裝后，該電池增強(qiáng)系統(tǒng)提高了混合動(dòng)力或電動(dòng)車輛的動(dòng)力，擴(kuò)展了新的或用過的電動(dòng)機(jī)電池的使用壽命，并且還提高了該車輛的燃料效率。
文檔編號(hào)H02J7/14GK103229388SQ201180057422
公開日2013年7月31日 申請日期2011年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者潘先鵬 申請人:潘先鵬