本公開總體上涉及通過發(fā)動機和電網(wǎng)向混合動力電動車輛的牽引電池充電。

背景技術(shù)：

混合動力電動車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機(ICE)、可配置為電動馬達或發(fā)電機的至少一個電機和牽引電池。牽引電池提供電力至電機以用于推進以及一些附件負載。利用高壓牽引電池的車輛可稱為電動化車輛。牽引電池具有指示電池中保持有多少電荷的荷電狀態(tài)(SOC)。為了增加SOC，混合動力電動車輛可采用多種方法，包括使用車輛的動量轉(zhuǎn)動發(fā)電機、運轉(zhuǎn)ICE以轉(zhuǎn)動配置為發(fā)電機的電機以及將牽引電池電連接至外部充電站(也稱為使汽車“插電(plug in)”)來對牽引電池充電。當混合動力車輛插電時，對牽引電池充電的時間受限于可從充電站流至車輛的能量相對于時間的量(通常以瓦特為單位)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一種車輛包括發(fā)動機、牽引電池和控制器?？刂破髋渲脼椋喉憫?yīng)于在車輛停車并且處于快速充電模式時來自電池充電站的電池充電電流小于最大充電電流，運轉(zhuǎn)發(fā)動機產(chǎn)生補充電流以提高電池的充電速率。

一種用于混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)控制模塊包括控制器，該控制器配置為：響應(yīng)于快速充電模式的選擇和從電池充電站至牽引電池的電荷流，運轉(zhuǎn)發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生補充電流以提高電池的充電速率。

在一些實施例中，所述控制器進一步配置為：響應(yīng)于指示所述發(fā)動機的溫度超過預(yù)定溫度的信號而抑制所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述控制器進一步配置為：響應(yīng)于指示車輛位置在室內(nèi)的信號而抑制所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述控制器進一步配置為：響應(yīng)于指示預(yù)期穿過綠色區(qū)域的未來路線的信號而使所述發(fā)動機運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述控制器進一步配置為：響應(yīng)于由所述未來路線的預(yù)期開始時間與當前時間的差限定的充電持續(xù)時間小于用電池充電電流對所述電池充電的時間而使所述發(fā)動機運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述電池充電站為感應(yīng)充電站。

一種補充來自電池充電站的電流的方法包括：當牽引電池正在從充電站接收電流時，運轉(zhuǎn)發(fā)動機驅(qū)動與牽引電池電連接的發(fā)電機產(chǎn)生補充電流以提高電池的充電速率。

在一些實施例中，所述方法進一步包括：響應(yīng)于指示所述發(fā)動機的溫度超過預(yù)定溫度的信號而抑制所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述方法進一步包括：響應(yīng)于指示預(yù)期穿過綠色區(qū)域的未來路線的信號而使所述發(fā)動機運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述方法進一步包括：由未來路線的預(yù)期開始時間與當前時間的差限定的充電持續(xù)時間小于用電池充電電流對所述電池充電的時間而使所述發(fā)動機運轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，所述電池充電站為感應(yīng)充電站。

附圖說明

圖1為混合動力車輛的示意圖，示出了典型的傳動系和能量存儲部件。

圖2為用于插電式混合動力車輛中的高壓總線的控制系統(tǒng)的示意圖。

圖3為用于插電式混合動力車輛的快速充電模式的流程圖。

圖4為用于插電式混合動力車輛的快速充電模式的充電速率確定的流程圖。

具體實施方式

本說明書中描述了本申請的多個實施例。然而，應(yīng)當理解，公開的實施例僅僅為示例并且其它實施例可采取各種和可替代的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細節(jié)。因此，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被認為是限制，但僅僅認為是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖說明和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說明的特征結(jié)合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，可能需要與本申請的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型以用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

當混合動力車輛運轉(zhuǎn)時，牽引電池的SOC會改變。通常可能需要通過將電能轉(zhuǎn)化為用于車輛的推進動力來使存儲在電池中的能量的利用最大化。當車輛靜止時，插電式車輛可連接至公用電網(wǎng)以對電池充電。充電站對插電式混合動力車輛充電的速率受限于多個充電站因素，包括與充電站連接的插座的級別。限制的示例包括：具有20amp斷路開關(guān)的110V AC插座，提供2.2千瓦的最大充電功率；或具有50amp斷路開關(guān)的240V AC插座，提供12千瓦的最大充電功率。最大值可由于將AC電流轉(zhuǎn)化為用于電池的DC過程中的損失而減小。然而，轉(zhuǎn)動發(fā)電機的ICE可提供35千瓦，但是當車輛處于停車時，為了效率和噪聲，可使發(fā)動機在5-10kW范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。

由ICE充電的電池的充電可能比用110V/20amp AC插座充電的車輛的充電快超過15倍。一旦插電，則車輛操作者通常需要使來自公用電力公司的電能的利用最大化。然而，在用戶需要更快地對電池充電的情況下，用戶可選擇車輛快速充電模式而使得車輛的ICE運轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電流來補充來自充電站的電流。可能需要這種情況的示例為如果車輛的操作者計劃駕駛通過要求車輛僅通過電力推進的“綠色區(qū)域(green zone)”或如果車輛為在運轉(zhuǎn)期間可能要求額外能量的應(yīng)急車輛。

除了供應(yīng)至車輛的電力的量之外，可實際使用的電力的量取決于很多因素，包括車載充電器的容量。車載充電器將供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換為適當?shù)男问揭詫﹄姵爻潆?例如，將AC轉(zhuǎn)化為DC)。這些車載充電器通常具有3-7kW的功率范圍。例如，早期的緊湊型混合動力車輛具有3.3kW的車載充電器，而中等大小的混合動力車輛具有6.6kW的車載充電器。級別1、120V AC充電器可提供16amp或1.92kW，并且級別2、240V AC充電器可提供高達80amp或19.2kW。

級別1充電通過120V AC插頭來提供。很多車輛裝備有一端具有標準家用插頭(NEMA5-15連接器)的充電線和用于電動車輛的SAE J1772標準電連接器。這些類型的充電線通常為可攜帶的并且允許駕駛員在任何插頭可用的地方充電。取決于車輛和電池類型，級別1充電每充電一小時可增加2-5英里的電里程。

級別2充電通過240V AC電力來提供。這些類型的充電單元通常為永久性安裝的。級別2充電站由在供應(yīng)電力至充電線之前等待充電線插入車輛的控制盒組成。級別2充電器使用與級別1充電器共用的SAE J1772標準電連接器。取決于車輛、電池類型和車載充電器容量，級別2充電器每充電一小時可補充10-25英里的電里程。

除插電式充電之外，這種技術(shù)可應(yīng)用于感應(yīng)充電。感應(yīng)充電為當前能夠以可與級別2充電相比的功率級別運轉(zhuǎn)的新興技術(shù)。

同時，這種技術(shù)適用于DC快速充電。DC快速充電是將AC電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化為DC并且將DC電壓直接轉(zhuǎn)至電池。DC電壓直接傳輸至電池可實現(xiàn)大于當前級別1或級別2AC充電站的電力傳輸速率。一些車輛具備DC快速充電能力。取決于車輛和電池類型，這些充電站充電約10分鐘可增加20-40英里的里程。

已公開了快速充電模式，快速充電模式是使用通過轉(zhuǎn)動發(fā)電機來產(chǎn)生電力的汽油發(fā)動機(gas engine)以及電網(wǎng)電力對配置為通過感應(yīng)連接接收電力的PHEV或HEV的高壓電池充電的用戶可選擇功能?？焖俪潆娔Ｊ娇删哂卸喾N充電級別(比如，高、中等、低)，這些充電級別還可由用戶指定。用戶可通過信息娛樂(infotainment)系統(tǒng)上的圖形用戶界面(GUI)、儀表群(instrument cluster)、鍵盤、控制臺、與車輛連接的計算裝置上運行的應(yīng)用或其它界面來選擇快速充電模式。GUI可構(gòu)造為具有設(shè)置快速充電的特征(比如電力傳輸速率、運轉(zhuǎn)時間、運轉(zhuǎn)計劃等)的參數(shù)。這些參數(shù)可通過車載儀表板、車輛控制按鈕或通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來配置。

快速充電模式可為用戶啟用的，或可選擇地可使用位置數(shù)據(jù)，比如預(yù)先存儲的待啟用的充電位置。用戶可確定何地以及何時快速充電模式可運轉(zhuǎn)。例如，具有快速充電模式的車輛能夠使用GPS信號、關(guān)于充電站的位置的信息來確定車輛是否在戶外，或如果用戶是否指定充電站在戶外，以允許進入快速充電模式?？蛇x擇地，具有快速充電模式的車輛能夠使用GPS信號、關(guān)于充電站的位置的信息來確定車輛是否處于封閉空間，或者如果用戶指定充電站為封閉或室內(nèi)的(比如車庫、停車結(jié)構(gòu)等)以抑制進入快速充電模式。可選擇地，車輛可裝備有配置為提供車輛周圍區(qū)域的一氧化碳含量的傳感器。車輛周圍的區(qū)域可包括靠近車輛的區(qū)域，比如車輛周邊2英尺范圍內(nèi)。如果一氧化碳含量大于閾值量，比如短期暴露極限(short-term exposure limit，STEL)或其它含量(其中的一些由職業(yè)安全和健康行政部門(Occupational Safety and Health Administration，OSHA)提供)，則車輛可抑制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)或進入快速充電模式。一氧化碳含量為以每百萬為單位(parts per million，PPM)所測量的濃度。

圖1示出了典型的插電式混合動力電動車輛(PHEV)。PHEV 112可包括一個或更多個機械連接至混合動力變速器116的電機114。電機114能夠運轉(zhuǎn)為馬達或發(fā)電機。此外，混合動力變速器116機械連接至發(fā)動機118?；旌蟿恿ψ兯倨?16還機械連接至與車輪122機械連接的驅(qū)動軸120。當發(fā)動機118開啟或關(guān)閉時電機114能夠提供推進和減速能力。電機114還用作發(fā)電機并且能夠通過回收通常將在摩擦制動系統(tǒng)中作為熱量損失掉的能量而提供燃料經(jīng)濟性收益。電機114還可通過允許發(fā)動機118以更有效的速度運轉(zhuǎn)和允許混合動力電動車輛112在某些情況下以電動模式運轉(zhuǎn)且發(fā)動機118關(guān)閉來減少車輛排放。

牽引電池或電池組124存儲能夠由電機114使用的能量。車輛電池組124通常提供高壓直流電(DC)輸出。一個或更多個接觸器142當斷開時可將牽引電池124與DC高壓總線154A隔離并且當閉合時可將牽引電池124與DC高壓總線154A連接。牽引電池124通過DC高壓總線154A電連接至一個或更多個電力電子模塊126。電力電子模塊126還經(jīng)過AC高壓總線154B電連接至電機114并且提供在牽引電池124與電機114之間雙向傳輸能量的能力。例如，牽引電池124可提供DC電壓而電機114可用三相交流電(AC)運轉(zhuǎn)以起作用。電力電子模塊126可將DC電壓轉(zhuǎn)化為三相AC電流以運轉(zhuǎn)電機114。在再生模式中，電力電子模塊126可將來自用作發(fā)電機的電機114的三相AC電流轉(zhuǎn)化為與牽引電池124兼容的DC電壓。本說明書中的描述同樣可適用于純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力變速器116可為連接至電機114的齒輪箱并且可能不存在發(fā)動機118。DC高壓總線154A和AC高壓總線154B可單獨地或組合地稱為高壓總線154。

除了提供用于推進的能量之外，牽引電池124可提供用于其它車輛電子系統(tǒng)的能量。車輛112可包括電連接至高壓總線154的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊128。DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊128可電連接至低壓總線156。DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊128可將牽引電池124的高壓DC輸出轉(zhuǎn)化為與低壓車輛負載152兼容的低壓DC供應(yīng)。低壓總線156可電連接至輔助電池130(例如，12V電池)。低壓系統(tǒng)152可電連接至低壓總線156。低壓系統(tǒng)152可包括車輛112內(nèi)的多個控制器。如果輔助電池130的電壓降低至低于最小閾值電壓，則低壓系統(tǒng)152可能不能夠上電(power up)和運轉(zhuǎn)。低壓系統(tǒng)152不能運轉(zhuǎn)的結(jié)果可能是失去起動車輛的能力。例如，如果管理牽引電池124的控制器不能上電，則接觸器142可保持斷開。

車輛112可為電動車輛或插電式混合動力車輛，其中，牽引電池124可由外部電源136再次充電。外部電源136可與電插座連接。外部電源136可電連接至充電站、充電器或電動車輛供電設(shè)備(EVSE)138。外部電源136可為公用電力公司提供的電力分配網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng)。EVSE 138可提供調(diào)整和管理電源136與車輛112之間的能量傳輸?shù)碾娐泛涂刂?。外部電?36可提供DC或AC電力至EVSE 138。EVSE 138可具有用于插入車輛112的充電接口134的充電連接器140。充電接口134可為配置為將電力從EVSE 138傳輸至車輛112的任何類型的接口。充電接口134可電連接至充電器或車載功率變換模塊132。車載功率變換模塊132可調(diào)節(jié)EVSE 138供應(yīng)的電力以提供適當?shù)碾妷汉碗娏骷墑e至牽引電池124。功率變換模塊132可與EVSE 138交互以調(diào)節(jié)至車輛112的電力傳輸。EVSE連接器140可具有與充電接口134的對應(yīng)凹槽匹配的插腳?？蛇x擇地，描述為電耦合或連接的各個部件可使用無線感應(yīng)連接來傳輸電力。

可提供一個或更多個車輪制動器144用于使車輛112減速以及防止車輛112移動。車輪制動器144可為液壓驅(qū)動的、電力驅(qū)動的或前述驅(qū)動方式的一些組合。車輪制動器144可為制動系統(tǒng)150的一部分。制動系統(tǒng)150可包括運轉(zhuǎn)車輪制動器144的其它部件。出于簡要的目的，附圖繪出了制動系統(tǒng)150與多個車輪制動器144中的一個之間的單一連接。隱含了制動系統(tǒng)150與其它車輪制動器144之間的連接。制動系統(tǒng)150可包括監(jiān)控和調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)150的控制器。制動系統(tǒng)150可監(jiān)控制動部件并且控制車輪制動器144用于車輛減速。制動系統(tǒng)150可響應(yīng)通過制動踏板產(chǎn)生的駕駛員指令并且還可自動運轉(zhuǎn)以實施多個特征，比如穩(wěn)定性控制。制動系統(tǒng)150的控制器可實施當請求的制動力由另一控制器或子功能請求時施加請求的制動力的方法。

一個或更多個高壓電負載146可連接至高壓總線154。高壓電負載146可具有當適當時運轉(zhuǎn)和控制高壓電負載146的控制器。高壓電負載146可包括壓縮機和電加熱器。

討論的各個部件可具有控制和監(jiān)控這些部件的運轉(zhuǎn)的一個或更多個相關(guān)聯(lián)的控制器?？刂破骺赏ㄟ^串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(CAN))或離散導(dǎo)體來通信。此外，可存在系統(tǒng)控制器148以調(diào)節(jié)各個部件的運轉(zhuǎn)。

在點火開關(guān)關(guān)閉(ignition-off)情況期間，接觸器142可處于斷開狀態(tài)使得牽引電池124不會提供電力至高壓總線154。在點火開關(guān)關(guān)閉情況期間，牽引電池124可與輔助電池130斷開。在點火開關(guān)關(guān)閉情況期間，選擇的電子模塊(例如，低壓負載152)可為啟動的(active)。例如，防盜系統(tǒng)和遠程無鑰匙進入系統(tǒng)可持續(xù)為啟動的。啟動的系統(tǒng)可汲取來自輔助電池130的電流。在一些配置中，低壓負載152(比如燈)可意外地處于啟動狀態(tài)并且汲取來自輔助電池130的電流，這可提高輔助電池130的放電速率。在點火開關(guān)關(guān)閉情況期間，低壓負載152可配置為使電流汲取最小化。

當車輛112插入EVSE 138時，接觸器142可處于閉合狀態(tài)使得牽引電池124連接至高壓總線154和電源136以對電池充電。車輛當插入EVSE 138時可處于點火開關(guān)關(guān)閉情況。

圖2為用于插電式混合動力車輛的高壓總線的控制系統(tǒng)的示意圖。盡管表示為單個控制器，控制器100可實施為一個或更多個控制器?？刂破?00可監(jiān)控牽引電池124、功率變換模塊132和電機114的工況。牽引電池電流傳感器102可連接至牽引電池124以感測從牽引電池124流出/流至牽引電池124的電流。牽引電池電壓傳感器104可連接至牽引電池124以感測牽引電池124的端子兩端的電壓。牽引電池電壓傳感器104可輸出指示牽引電池124的端子兩端的電壓的信號。牽引電池電流傳感器102可輸出指示流動通過牽引電池124的電流的大小和方向的信號。

功率變換模塊電流傳感器106可連接至功率變換模塊132以感測從EVSE138流至牽引電池124的電流。連接至電機114的發(fā)動機118產(chǎn)生AC電流，電力電子模塊126將該AC電流轉(zhuǎn)化為DC電流。ICE或發(fā)動機118由包括至少一個控制器并且連接至控制器100的動力傳動系統(tǒng)控制模塊220控制。功率變換模塊電流傳感器106可輸出從EVSE 138流至牽引電池124的電流的大小和方向的信號。

牽引電池電流傳感器102和牽引電池電壓傳感器104的輸出可輸入到控制器100?？刂破?00可包括過濾和測量電流感測信號和電壓感測信號的接口電路(interface circuitry)210。

控制器100可配置為基于來自牽引電池電流傳感器102和牽引電池電壓傳感器104的信號計算牽引電池124的荷電狀態(tài)?？衫枚喾N技術(shù)計算荷電狀態(tài)。例如，可實施安培-小時積分，其中，求通過牽引電池124的電流對時間的積分。還可基于牽引電池電壓傳感器104的輸出來估算荷電狀態(tài)。利用的具體技術(shù)可取決于特定電池的化學成分和特性。

可限定牽引電池124的荷電狀態(tài)運轉(zhuǎn)范圍。運轉(zhuǎn)范圍可限定上限和下限，上限和下限可界定電池124的荷電狀態(tài)。在車輛運轉(zhuǎn)期間，控制器100可配置為使電池124的荷電狀態(tài)保持在相關(guān)聯(lián)的運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。

控制器100可配置為監(jiān)控牽引電池124的狀態(tài)?？刂破?00可包括控制控制器100的運轉(zhuǎn)的至少一些部分的處理器(CPU)200。處理器200允許指令和程序的車載處理。處理器200可連接至非持久存儲器202和持久存儲器204。在這種示出的配置中，非持久存儲器202為隨機存取存儲器(RAM)并且持久存儲器204為閃速存儲器(FLASH)。通常，持久(非瞬態(tài))存儲器204可包括當計算機或其它裝置掉電時保存數(shù)據(jù)的所有形式的存儲器。

處理器200可連接至配置為將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的模擬-數(shù)字(Analog-to-Digital，A/D)轉(zhuǎn)換器206。例如，來自用于電流感測信號和電壓感測信號的接口電路210的輸出可連接至A/D轉(zhuǎn)化器206用于輸入至處理器200。

控制器100可包括無線通信模塊208以與遠離車輛112的移動裝置214(例如，智能電話、智能手表、電子平板電腦、計算機)通信。無線通信模塊208可包括車載調(diào)制解調(diào)器，車載調(diào)制解調(diào)器具有天線以與車輛外部的裝置214通信。無線通信模塊208可為能夠通過蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的蜂窩通信裝置。無線通信模塊208可為與IEEE 802.11標準族(即，Wi-Fi)或WiMAX網(wǎng)絡(luò)兼容的無線局域網(wǎng)(LAN)。無線通信模塊208可包括基于車輛的無線路由器以允許在本地路由器范圍內(nèi)與遠程網(wǎng)絡(luò)222連接。無線通信模塊208可配置為建立與移動裝置214(例如，電話、平板電腦、計算機)的通信。移動裝置214可連接至外部網(wǎng)絡(luò)222?？刂破?00可被配置以實施硬件和軟件中的可與選擇的無線通信模式兼容的適當通信協(xié)議。盡管繪示為控制器100的一部分，無線通信模塊208可為車輛112內(nèi)的不同控制器的一部分并且控制器100可通過串行通信總線218與不同控制器交互。

可通過無線通信模塊208將快速充電模式指示和發(fā)動機運轉(zhuǎn)指示發(fā)送至移動裝置214。移動裝置214可包括處理器和配置為存儲和執(zhí)行程序或應(yīng)用的相關(guān)聯(lián)的易失性和非易失性存儲器。例如，移動裝置214可執(zhí)行應(yīng)用，比如配置為在移動裝置214與車輛112之間傳輸車輛有關(guān)的狀態(tài)和指令的MyFord手機。在一些配置中，移動裝置214可包括網(wǎng)頁瀏覽器應(yīng)用。與車輛112的通信可通過基于網(wǎng)頁的界面來建立。移動裝置214可接收包括快速充電模式指示、發(fā)動機運轉(zhuǎn)指示和牽引電池SOC指示的通信。移動裝置214可在與移動裝置214相關(guān)聯(lián)的顯示屏上將指示顯示給操作者。當接收到指示時，操作者可決定行動方案。

移動裝置214可包括控制多種方式的配置、啟動和通知快速充電模式指示、發(fā)動機運轉(zhuǎn)指示以及牽引電池SOC指示的應(yīng)用。應(yīng)用可作為后臺任務(wù)來運行并且周期地監(jiān)控接收到的消息。當接收到包括指示的消息時，可產(chǎn)生通知。通知可中斷當前運行的應(yīng)用。進一步地，如果移動裝置214處于休眠狀態(tài)，則應(yīng)用可喚醒移動裝置214以指示高壓指示器。應(yīng)用可以使用可視指示(例如，發(fā)光裝置的點亮、發(fā)光裝置的閃爍、儀表群216的點亮、使儀表群216通電、顯示屏幕上的消息、或使燈閃爍)、可聽指示(例如，通過揚聲器或鳴聲(chime)產(chǎn)生的聲音)以及/或觸覺指示(例如，移動裝置214的振動)來指示該指示器。

在一些配置中，通過移動裝置214執(zhí)行的應(yīng)用可向操作者提供遠程設(shè)置與快速充電模式相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的選項。響應(yīng)于接收到電池SOC指示以及出行的開始時間與當前時間的時間差小于對電池充電的時間，操作者可通過由移動裝置214執(zhí)行的應(yīng)用來設(shè)置快速充電模式參數(shù)。

圖3為用于插電式混合動力車輛的快速充電模式300的示例性流程圖，其示出了一個實施例。這樣的控制系統(tǒng)可在一個或更多個控制器中實施。在框302中，控制器檢查車輛是否插電。這個步驟可包括檢查車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)可包括車輛處于停車模式、鑰匙在車輛的點火開關(guān)中和充電站138連接至牽引電池124。基于車輛的狀態(tài)(比如車輛正在停車、插電或感應(yīng)連接至感應(yīng)充電站并且處于充電模式)，在框304中控制器停用扭矩輸出。扭矩被停用，這是因為車輛將電連接至充電站138。在框306中，確定電池SOC。如果電池SOC低于SOC極限，那么在框308中控制器將使電流從充電站138流至牽引電池124。如果電池SOC高于SOC極限，則在框307中控制器將停止由電網(wǎng)和發(fā)動機對電池的充電。控制器還可通過電流傳感器106監(jiān)控從充電站138流至電池的電流。在框310中控制器將檢查校準參數(shù)的狀態(tài)。校準參數(shù)包括快速充電模式。如果沒有啟用快速充電模式參數(shù)，當電流從充電站138流出時控制器將繼續(xù)監(jiān)控電池SOC。如果啟用了快速充電模式參數(shù)，那么在框312中控制器將會檢查發(fā)動機溫度。在框312中檢查發(fā)動機溫度可包括監(jiān)控發(fā)動機艙的環(huán)境溫度。如果發(fā)動機溫度低于閾值溫度，則控制器可運轉(zhuǎn)ICE以轉(zhuǎn)動發(fā)電機并且使補充電流從發(fā)電機流至電池。來自發(fā)電機的補充電流與來自充電站的電流結(jié)合以提供總充電電流。如果溫度高于溫度極限，則在框314中控制器將停止使用發(fā)動機對電池的充電。

響應(yīng)于快速充電模式被啟用并且電池SOC低于閾值而執(zhí)行框316。當車輛112插入充電站138時發(fā)動機118將運轉(zhuǎn)以轉(zhuǎn)動發(fā)電機114并且提供補充電流至電池。如果(a)框306中的電池SOC測試、(b)框310中的快速充電模式啟用測試或(c)框312中的發(fā)動機溫度極限測試中的任何一個情況為假，則框318將導(dǎo)致退出流程圖。當插入充電站138時，車輛將停車并且對移動的車輛而言正常的空氣流將不會發(fā)生。停車的結(jié)果是，與移動的車輛相比通過空氣流對發(fā)動機的冷卻將被減少。為了改善空氣流，可運轉(zhuǎn)車輛中的冷卻風扇并且因此改善發(fā)動機冷卻。冷卻風扇的運轉(zhuǎn)包括以高于正常風扇速度的速度來轉(zhuǎn)動風扇。例如，可將風扇速度設(shè)置為在給定溫度范圍時通常以500轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)旋轉(zhuǎn)。然而，當處于快速充電模式時，對于給定溫度范圍可以以750RPM運轉(zhuǎn)風扇。另一示例為發(fā)動機風扇可被設(shè)置為通常當發(fā)動機溫度達到200華氏度(F)時開啟。在快速充電模式中，發(fā)動機風扇開啟可降低至比如150F度的較低溫度，或發(fā)動機風扇可在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的同時運轉(zhuǎn)。

圖4為用于插電式混合動力電動車輛的快速充電模式的充電速率確定400的流程圖。當啟用快速充電模式時，電池狀況用于確定最大電池充電速率(C_{bat_max})。電池狀況包括電池SOC、電池溫度、電池系統(tǒng)故障和電池壽命。基于電池狀況，在框402中電池控制模塊確定C_{bat_max}。在框404中通過從最大電池充電速率(C_{bat_max})減去由充電站供應(yīng)的電荷(C_plug)來計算可允許補充的電荷(C_{sup_allow})?；诎òl(fā)動機尺寸、發(fā)動機溫度、系統(tǒng)故障、發(fā)動機燃料、發(fā)電機尺寸和轉(zhuǎn)換器溫度以及發(fā)電機與電池之間的連接的電流承載容量的發(fā)動機118的條件，在框406中確定最大發(fā)動機充電速率(C_{eng_max})。在框408中，控制器決定可允許補充的電荷(C_{sup_allow})是否大于發(fā)動機可供應(yīng)的最大電荷(C_{eng_max})。如果最大發(fā)動機充電速率(C_{eng_max})較大，則控制器將轉(zhuǎn)至框412，并且發(fā)動機將運轉(zhuǎn)以按照等于可允許補充的電荷(C_{sup_allow})的速率來充電?；旧?，框408找出限制因素并且以該閾值或以低于閾值的值運轉(zhuǎn)。例如，如果C_{eng_max}＝10kW并且C_{sup_allow}＝5kW，則可被充電的電池的量受限于C_{sup_allow}，因此電池將充電5kW。如果可允許補充的電荷(C_{sup_allow})較大，則控制器將轉(zhuǎn)至框410并且發(fā)動機將以(C_{eng_max})運轉(zhuǎn)以對高壓電池充電?？?10示出了發(fā)動機以C_{eng_max}運轉(zhuǎn)，然而發(fā)動機可基于燃料效率、溫度和其它因素而以更低的充電速率運轉(zhuǎn)。

地方團體可提供對特定地理區(qū)域或“綠色區(qū)域”中化石燃料的使用的規(guī)則或建議。為了滿足化石燃料的地方限制，可采用在綠色區(qū)域外的區(qū)域中使用快速充電模式，使得車輛在綠色區(qū)域中可用充電后的電池運轉(zhuǎn)并且因此滿足團體的目標。例如，在倫敦的一些區(qū)域，滿足某些政府標準的電動車輛和PHEV當以電池電力運轉(zhuǎn)時被免除了昂貴的內(nèi)城區(qū)通勤費(也稱為交通擁堵費)。一些倫敦的行政區(qū)對EV提供免費或費用降低的停車。盡管術(shù)語“綠色區(qū)域”沒有在倫敦使用，非電動的車輛確實具有“交通擁堵費”。該城市沒有阻止汽油驅(qū)動的車輛在那兒行使，而是由于這些車輛的污染而對這些車輛收費。

車輛可包括能夠提供路線信息的導(dǎo)航系統(tǒng)。車輛能夠基于來自導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)而啟用快速充電模式。例如，如果導(dǎo)航系統(tǒng)具有指示在未來時間通過“綠色區(qū)域”的未來路線的數(shù)據(jù)，則控制器可基于路線信息、時間和與快速充電模式相關(guān)聯(lián)的參數(shù)而啟用快速充電模式。未來時間可包括預(yù)期車輛開始出行的未來開始時間點。

快速充電模式的另一用途是用于用作應(yīng)急車輛的插電式混合動力車輛。對于應(yīng)急車輛，可能有利的是使電池保持在高SOC級別使得當響應(yīng)突發(fā)事件時應(yīng)急車輛的操作者具有可用電力以供使用。

本申請中公開的過程、方法或算法可傳輸?shù)教幚硌b置、控制器或計算機/由處理裝置、控制器或計算機實施，處理裝置、控制器或計算機可包括任何現(xiàn)存的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ秒娮涌刂茊卧?。類似地，所述過程、方法或算法可被存儲為可能以多種形式由控制器或計算機執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，該數(shù)據(jù)和指令包括但是不限于永久地存儲在不可寫入存儲介質(zhì)(比如ROM裝置)上的信息、可變地存儲在可寫入存儲介質(zhì)(比如軟盤、磁帶、CD、RAM裝置和其它磁性介質(zhì)和光學介質(zhì))上的信息。所述過程、方法或算法還可在軟件可執(zhí)行對象中實現(xiàn)?？商娲?，所述過程、方法或算法可利用合適的硬件組件(比如特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機、控制器或其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合而整體或部分地實現(xiàn)。

雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性而非限定的詞語，并且應(yīng)理解，在不脫離本申請的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如之前描述的，可組合多個實施例的特征以形成可能沒有明確描述或說明的本發(fā)明的進一步的實施例。雖然關(guān)于一個或更多個期望特性，多個實施例可被描述為提供優(yōu)點或優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認識到，可以折中一個或更多個特征或特性以實現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于具體應(yīng)用和實施方式。這些屬性可包括但不限于：成本、強度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。這樣，關(guān)于一個或更多個特性被描述為比其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式更不令人期望的實施例并不在本申請的范圍之外并且可能期望用于特定應(yīng)用。