CN111634198B - 用于具有可调容量的电池的开关控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种电池，包括：第一端子；第二端子；多个单独容纳的电池；多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及开关控制模块，被配置成：以一频率改变施加到所述开关中的一者的栅极的电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及基于所述开关中的所述一者两端的电压来诊断所述开关中的所述一者中是否存在故障。

Description

用于具有可调容量的电池的开关控制系统和方法

引言

在本部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及描述中在其它方面可能不符合提交时的现有技术的方面既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。

技术领域

本发明涉及车辆，并且更特别地涉及车辆的电池系统。

背景技术

一些类型的车辆仅包括产生推进扭矩的内燃发动机。混合动力车辆既包括内燃发动机又包括一个或多个电动马达。一些类型的混合动力车辆利用电动马达和内燃发动机来努力实现比仅使用内燃发动机时更高的燃料效率。一些类型的混合动力车辆利用电动马达和内燃发动机来实现比内燃发动机自身可以实现的扭矩输出更大的扭矩输出。

一些示例类型的混合动力车辆包括并联式混合动力车辆、串联式混合动力车辆和其它类型的混合动力车辆。在并联式混合动力车辆中，电动马达与发动机并联工作，以将发动机的功率和范围优点与电动马达的效率和再生制动优点相结合。在串联式混合动力车辆中，发动机驱动发电机产生用于电动马达的电力，并且电动马达驱动变速器。这允许电动马达承担发动机的一些功率责任，这可允许使用更小且可能更高效的发动机。电动车辆包括电池和产生推进扭矩的一个或多个电动马达。

发明内容

在特征中，电池包括：第一端子；第二端子；多个单独容纳的电池；多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及开关控制模块，被配置成：以一频率改变施加到所述开关中的一者的栅极的电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及基于所述开关中的所述开关中的所述一者两端的电压来诊断所述开关中的所述一者中是否存在故障。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压不以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中存在故障。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中不存在故障。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的故障而将预定的诊断故障代码（DTC）存储在存储器中。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的故障而点亮故障指示器。

在另外的特征中，所述开关控制模块进一步被配置成：以第二频率改变施加到所述开关中的第二者的第二栅极的第二电压，所述开关中的所述第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的第二至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及基于所述开关中的所述第二者两端的第二电压来诊断所述开关中的所述第二者中是否存在故障。

在另外的特征中，所述频率是以下中的一者：等于第二频率；大于第二频率；以及小于第二频率。

在另外的特征中，所述频率是固定的预定频率。

在另外的特征中，所述多个单独容纳的电池包括多个单独容纳的12伏电池。

在一特征中，电池包括：第一端子；第二端子；多个单独容纳的电池；多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及开关控制模块，其被配置成基于通过所述开关中的一者的电流，将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间：（i）与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和（ii）与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的电流和通过所述开关中的第二者的第二电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一个其它电池连接到所述第一端子和第二端子中的所述一者。

在另外的特征中，所述开关控制模块进一步被配置成基于通过所述开关中的所述一者的电流和通过所述开关中的所述第二者的第二电流选择性地改变施加到所述开关中的所述第二者的第二栅极的第二电压。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成基于所述电流和所述第二电流确定目标电流，并且选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，以将所述电流调整到所述目标电流的预定值内。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流小于目标电流时，增加施加到所述栅极的电压。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流大于目标电流时，减小施加到栅极的电压。

在另外的特征中，模式模块被配置成基于至少一个操作参数来设置操作模式，其中，开关控制模块被配置成基于操作模式来设置预定值。

在另外的特征中，开关控制模块被配置成：当所述操作模式处于第一模式时，将所述预定值设置为第一预定值；以及当操作模式处于第二模式时，将预定值设置为第二预定值。

在另外的特征中，第二预定值大于第一预定值。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的电流和通过所述开关中的N个其它多者的N个其它电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的所述N个其它多者被配置成将与所述单独容纳的电池中的所述一者并联的所述单独容纳的电池中的至少N个其它多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

在一特征中，电池包括：第一端子；第二端子；多个单独容纳的电池；多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及开关控制模块，其被配置成基于所述开关中的一者的电阻选择性地将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压改变为以下两者之间：（i）与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和（ii）与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成基于所述开关中的所述一者的电阻和所述开关中的第二者的第二电阻来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的所述第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一个其它电池连接到所述第一端子和所述第二端子中的所述一者。

在另外的特征中，所述开关控制模块进一步被配置成基于所述开关中的所述一者的电阻和所述开关中的所述第二者的第二电阻选择性地改变施加到所述开关中的所述第二者的第二栅极的第二电压。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成基于所述电阻和所述第二电阻确定目标电阻，并且选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，以将所述电阻调整到所述目标电阻的预定值内。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述电阻小于所述目标电阻时，减小施加到所述栅极的电压。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当所述电阻大于所述目标电阻时，增加施加到所述栅极的电压。

在另外的特征中，模式模块被配置成基于至少一个操作参数来设置操作模式，其中，开关控制模块被配置成基于操作模式来设置预定值。

在另外的特征中，所述开关控制模块被配置成：当操作模式处于第一模式时，将预定值设置为第一预定值；以及当操作模式处于第二模式时，将预定值设置为第二预定值。

在另外的特征中，第二预定值大于第一预定值。

在另外的特征中，开关控制模块被配置成基于所述开关中的所述一者的电阻和所述开关中的N个其它多者的N个其它电阻来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的所述N个其它多者被配置成将与单独容纳的电池中的所述一者并联的单独容纳的电池中的至少N个其它多者连接到第一端子和第二端子中的所述一者。

在一特征中，电池包括：第一端子；第二端子；多个单独容纳的电池；多个开关，其被配置成将单独容纳的电池中的多者连接到第一端子和第二端子中的多者，以及从第一端子和第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及开关控制模块，其被配置成基于单独容纳的电池的温度选择性地改变施加到开关中的多者的栅极的电压，所述开关中的多者被配置成将单独容纳的电池中的多者连接到第一端子和第二端子中的一者。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，其被配置成：

以一频率改变施加到所述开关中的一者的栅极的电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及

基于所述开关中的所述一者两端的电压来诊断所述开关中的所述一者中是否存在故障。

2. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压不以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中存在故障。

3. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中不存在故障。

4. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的所述故障而将预定的诊断故障代码（DTC）存储在存储器中。

5. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的所述故障而点亮故障指示器。

6. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述开关控制模块还被配置成：

以第二频率改变施加到所述开关中的第二者的第二栅极的第二电压，所述开关中的所述第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的第二至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及

基于所述开关中的所述第二者两端的第二电压来诊断所述开关中的所述第二者中是否存在故障。

7. 根据技术方案6所述的电池，其中，所述频率是以下中的一者：

等于第二频率；

大于第二频率；以及

小于第二频率。

8. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述频率是固定的预定频率。

9. 根据技术方案1所述的电池，其中，所述多个单独容纳的电池包括多个单独容纳的12伏电池。

10. 一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的一者的电流来将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间：（i）与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和（ii）与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

11. 根据技术方案10所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的电流和通过所述开关中的第二者的第二电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一个其它电池连接到所述第一端子和第二端子中的所述一者。

12. 根据技术方案11所述的电池，其中，所述开关控制模块还被配置来基于通过所述开关中的所述一者的所述电流和通过所述开关中的所述第二者的所述第二电流，选择性地改变施加到所述开关中的所述第二者的第二栅极的第二电压。

13. 根据技术方案12所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于所述电流和所述第二电流来确定目标电流，并且选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的所述栅极的电压，以将所述电流调整到所述目标电流的预定值内。

14. 根据技术方案13所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流小于所述目标电流时，增加施加到所述栅极的电压。

15. 根据技术方案14所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流大于所述目标电流时，降低施加到所述栅极的电压。

16. 根据技术方案13所述的电池，还包括模式模块，所述模式模块被配置成基于至少一个操作参数来设置操作模式，

其中，所述开关控制模块被配置成基于所述操作模式来设置所述预定值。

17. 根据技术方案16所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：

当所述操作模式处于第一模式时，将所述预定值设置为第一预定值；以及

当所述操作模式处于第二模式时，将所述预定值设置为第二预定值。

18. 根据技术方案17所述的电池，其中，所述第二预定值大于所述第一预定值。

19. 根据技术方案10所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的所述电流和通过所述开关中的N个其它多者的N个其它电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的所述栅极的所述电压，所述开关中的所述N个其它多者被配置成将所述单独容纳的电池中的与所述单独容纳的电池中的所述一者并联的至少N个其它多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的所述一者。

20. 一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，所述开关控制模块被配置成基于所述开关中的一者的电阻，将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间：（i）与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和（ii）与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

本公开的另外的应用领域将从详细描述、权利要求和附图变得显而易见。详细描述和具体示例仅意图用于说明的目的，并且不意图限制本公开的范围。

附图说明

从详细描述和附图，本公开将得到更全面的理解，其中：

图1是示例发动机控制系统的功能框图；

图2是车辆的示例电气系统的功能框图；

图3A-3B是包括电池的示例实施方式的示意图；

图3C-3D是包括电池的示例实施方式的示意图；

图4包括包含开关控制模块、电池和开关的示意图；

图5包括包含示例栅极电压、示例电阻和开关两端的示例电压随时间的变化的曲线图；

图6是描绘诊断开关中的故障的示例方法的流程图；

图7包括示例容量控制系统的功能框图；

图8、9和10是说明电池的开关的操作模式和控制模式的示例状态图；

图11包括包含开关控制模块、电池和开关的示意图；

图12和13包括描绘改变N个开关的栅极电压的示例方法的流程图，所述栅极电压与分别经由N个开关并联连接到正端子的N个电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）相关联；

图14是包括阻抗匹配电路的示例实施方式的示意图；

图15包括描绘改变N个开关的栅极电压的示例方法的流程图，所述栅极电压与分别经由N个开关并联连接到正端子的N个电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）相关联。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

一种车辆，其包括电池，该电池具有在电池的壳体上用于输出第一操作电压（例如，12 V或48 V）的第一输出端子和在壳体上用于输出第二操作电压（例如，12 V或48 V）的第二输出端子。电池包括多个单独容纳的电池和多个开关。开关控制模块控制开关以将单独的电池中的选定电池连接到第一和第二输出端子，并在第一和第二输出端子处提供目标容量和输出电压。开关控制模块可例如基于车辆的操作模式（例如，曲柄起动（cranking）、辅助、运行等）来设置目标容量。

开关控制模块还可近似地平衡流向或来自并联连接的两个或更多个单独容纳的电池中的每一者的电流。这平衡了单独容纳的电池的充电和放电。这也减小了单独的电池的磨损差异，均衡了单独的电池的老化，并且优化了容量利用。

开关控制模块还可确定每个开关的状态。开关控制模块根据频率来改变每个开关的栅极电压。如果开关两端的电压不以该频率变化，则开关控制模块可指示该开关中存在故障。当开关两端的电压以该频率变化时，开关控制模块可指示开关不包括故障。

现在参考图1，呈现了示例动力总成系统100的功能框图。车辆的动力总成系统100包括燃烧空气/燃料混合物以产生扭矩的发动机102。车辆可以是非自主的或自主的。

空气通过进气系统108被吸入发动机102中。进气系统108可包括进气歧管110和节气门112。仅作为示例，节气门112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块（ECM）114控制节气门致动器模块116，并且节气门致动器模块116调节节气门112的开度以控制进入进气歧管110中的气流。

来自进气歧管110的空气被吸入发动机102的气缸中。尽管发动机102包括多个气缸，但出于说明的目的，示出了单个代表性气缸118。仅作为示例，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。在一些情况下，ECM 114可指令气缸致动器模块120选择性地停用一些气缸，这可提高燃料效率。

发动机102可使用四冲程循环或另一合适的发动机循环来操作。下面描述的四冲程循环中的四个冲程将被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴（未示出）的每周旋转期间，在气缸118内发生四个冲程中的两个冲程。因此，气缸118要经历所有四个冲程，需要两周曲轴旋转。对于四冲程发动机，一个发动机循环可对应于两周曲轴旋转。

当气缸118被激活时，来自进气歧管110的空气在进气冲程期间通过进气门122被吸入气缸118中。ECM 114控制燃料致动器模块124，其调节燃料喷射以实现期望的空气/燃料比。燃料可在中心位置处或多个位置处（诸如在每个气缸的进气门122附近）喷射到进气歧管110中。在各种实施方式（未示出）中，燃料可以直接喷射到气缸中或喷射到与气缸相关联的混合室/端口中。燃料致动器模块124可以停止向停用的气缸喷射燃料。

喷射的燃料与空气混合，并在气缸118中产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸118内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压燃式发动机，在这种情况下，压缩引起空气/燃料混合物的点火。替代地，发动机102可以是火花点火式发动机，在这种情况下，火花致动器模块126基于来自ECM 114的信号给气缸118中的火花塞128供能，其使空气/燃料混合物点火。一些类型的发动机（诸如均质充量压燃（HCCI）发动机）可执行压缩点火和火花点火两者。火花的正时可相对于活塞处于其最高位置时的时间来指定，所述最高位置将被称为上止点（TDC）。

火花致动器模块126可由正时信号控制，该正时信号指定TDC之前或之后多久产生火花。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块126的操作可与曲轴的位置同步。火花致动器模块126可禁止向停用的气缸提供火花或将火花提供给停用的气缸。

在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动曲轴。燃烧冲程可定义为活塞到达TDC与当活塞返回到最底部位置（该最底部位置将被称为下止点（BDC））时的时间之间的时间。

在排气冲程期间，活塞从BDC开始向上移动，并且通过排气门130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆排出。

进气门122可由进气凸轮轴140控制，而排气门130可由排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可控制用于气缸118的多个进气门（包括进气门122）和/或可控制多排气缸（包括气缸118）的进气门（包括进气门122）。类似地，多个排气凸轮轴（包括排气凸轮轴142）可控制气缸118的多个排气门和/或可控制多排气缸（包括气缸118）的排气门（包括排气门130）。尽管示出并已经讨论了基于凸轮轴的气门致动，但是可实施无凸轮的气门致动器。虽然示出了独立的进气和排气凸轮轴，但是可使用具有用于进气门和排气门两者的凸角的一个凸轮轴。

气缸致动器模块120可通过禁止进气门122和/或排气门130的打开来停用气缸118。进气门122打开时的时间可通过进气凸轮相位器148相对于活塞TDC改变。排气门130打开时的时间可以通过排气凸轮相位器150相对于活塞TDC改变。相位器致动器模块158可基于来自ECM 114的信号来控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在各种实施方式中，可省略凸轮定相。可变气门升程（未示出）也可由相位器致动器模块158控制。在各种其它实施方式中，进气门122和/或排气门130可由除凸轮轴之外的致动器控制，诸如机电致动器、电动液压致动器、电磁致动器等。

发动机102可包括零个、一个或多于一个的增压装置，其向进气歧管110提供加压空气。例如，图1示出了包括由流过排气系统134的排气驱动的涡轮增压器涡轮160-1的涡轮增压器。超级增压器是另一种类型的增压装置。

涡轮增压器还包括涡轮增压器压缩机160-2，其由涡轮增压器涡轮160-1驱动，并压缩引入到节气门112中的空气。废气门（WG）162控制通过和绕过涡轮增压器涡轮160-1的排气流。废气门也可以称为（涡轮增压器）涡轮旁通阀。废气门162可允许排气绕过涡轮增压器涡轮160-1，以减少由涡轮增压器提供的进气压缩。ECM 114可经由废气门致动器模块164控制涡轮增压器。废气门致动器模块164可通过控制废气门162的开度来调节涡轮增压器的增压。

冷却器（例如，增压空气冷却器或中间冷却器）可耗散包含在压缩空气充量中的一些热量，这些热量可在空气被压缩时产生。尽管出于说明的目的而示为独立的，但是涡轮增压器涡轮160-1和涡轮增压器压缩机160-2可彼此机械地连结，从而使进气空气紧密靠近热排气。压缩空气充量可从排气系统134的部件吸收热量。

发动机102可包括排气再循环（EGR）阀170，其将排气选择性地重新引导回到进气歧管110。EGR阀170可在排气系统134中接收来自涡轮增压器涡轮160-1的上游接收排气。EGR阀170可由EGR致动器模块172控制。

可使用曲轴位置传感器180来测量曲轴位置。可基于使用曲轴位置传感器180测量的曲轴位置来确定发动机速度。可使用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可位于发动机102内或位于冷却剂在其中循环的其它位置处，诸如散热器（未示出）处。

可使用歧管绝对压力（MAP）传感器184来测量进气歧管110内的压力。在各种实施方式中，可测量发动机真空度，发动机真空度是环境空气压力和进气歧管110内的压力之间的差。可使用质量空气流量（MAF）传感器186来测量流入进气歧管110中的空气的质量流率。在各种实施方式中，MAF传感器186可位于还包括节气门112的壳体中。

可使用一个或多个节气门位置传感器（TPS）190来测量节气门112的位置。可使用进气空气温度（IAT）传感器192来测量被吸入发动机102中的空气的温度。还可实施一个或多个其它传感器193。其它传感器193包括油门踏板位置（APP）传感器、制动踏板位置（BPP）传感器，可包括离合器踏板位置（CPP）传感器（例如，在手动变速器的情况下），并且可包括一个或多个其它类型的传感器。APP传感器测量车辆的乘客舱内的油门踏板的位置。BPP传感器测量车辆的乘客舱内的制动踏板的位置。CPP传感器测量车辆的乘客舱内的离合器踏板的位置。其它传感器193还可包括测量车辆的纵向（例如，前/后）加速度和车辆的横向加速度的一个或多个加速度传感器。加速度计是加速度传感器的示例类型，不过可使用其它类型的加速度传感器。ECM 114可使用来自传感器的信号来对发动机102作出控制决定。

ECM 114可与变速器控制模块194通信，例如以使发动机操作与变速器195中的换档协调。ECM 114可与混合动力控制模块196通信，例如，以协调发动机102和电动马达198的操作。尽管提供了一个电动马达的示例，但是可实施多个电动马达。电动马达198可以是永磁电动马达或在自由旋转时基于反电动势（EMF）输出电压的另一合适类型的电动马达，诸如直流（DC）电动马达或同步电动马达。在各种实施方式中，ECM 114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种功能可以集成到一个或多个模块中。

改变发动机参数的每个系统可被称为发动机致动器。每个发动机致动器具有相关联的致动器值。例如，节气门致动器模块116可被称为发动机致动器，并且节气门开度面积可被称为致动器值。在图1的示例中，节气门致动器模块116通过调整节气门112的叶片角度来实现节气门开度面积。

火花致动器模块126也可称为发动机致动器，而对应的致动器值可以是相对于气缸TDC的火花提前量。其它发动机致动器可包括气缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、废气门致动器模块164和EGR致动器模块172。对于这些发动机致动器，致动器值可分别对应于气缸激活/停用序列、燃料供应速率、进气和排气凸轮相位器角度、目标废气门开度和EGR阀开度。

ECM 114可控制致动器值，以便使发动机102基于扭矩请求输出扭矩。ECM 114可例如基于一个或多个驾驶员输入（诸如，APP、BPP、CPP和/或一个或多个其它合适的驾驶员输入）来确定扭矩请求。ECM 114可例如使用将驾驶员输入与扭矩请求相关联的一个或多个函数或查找表来确定扭矩请求。

在一些情况下，混合动力控制模块196控制电动马达198以输出扭矩，例如，以便补充发动机扭矩输出。混合动力控制模块196还可控制电动马达198以在发动机102关闭时偶尔输出用于车辆推进的扭矩。

混合动力控制模块196将来自电池208的电功率施加到电动马达198，以使电动马达198输出正扭矩。电池208将在下面进一步予以讨论。电动马达198可将扭矩输出到例如变速器195的输入轴、变速器195的输出轴或另一部件。离合器200可被实施成将电动马达198联接到变速器195以及使电动马达198从变速器195断开。可在电动马达198的输出和变速器195的输入之间实施一个或多个传动装置，以在电动马达198的旋转和变速器195的输入的旋转之间提供一个或多个预定的传动比。在各种实施方式中，可省略电动马达198。

ECM 114经由起动器马达202起动发动机102。ECM 114或车辆的另一合适模块将起动器马达202与发动机102接合，以用于发动机起动事件。仅作为示例，当接收到按键ON命令时，ECM 114可使起动器马达202与发动机102接合。驾驶员可例如经由致动车辆或车辆的密钥卡的一个或多个点火键、按钮和/或开关来输入按键ON命令。起动器马达202可接合联接到曲轴的飞轮或驱动曲轴旋转的一个或多个其它合适的部件。

ECM 114还可响应于自动停止/起动事件期间的自动起动命令或用于航行事件的发动机起动命令来起动发动机。自动停止/起动事件包括在车辆停止、驾驶员已经压下制动踏板并且驾驶员还没有输入按键OFF命令时关闭发动机102。可在发动机102因自动停止/起动事件而关闭（例如，当驾驶员释放制动踏板和/或压下油门踏板时）的同时产生自动起动命令。

航行事件可包括ECM 114在车辆正在移动（例如，车辆速度大于预定速度，诸如每小时50英里）、驾驶员未致动油门踏板以及驾驶员尚未输入按键OFF命令时关闭发动机102。可在发动机102因航行事件而关闭（例如当驾驶员压下油门踏板时）的同时产生发动机起动命令。驾驶员可例如经由致动一个或多个点火键、按钮和/或开关来输入按键OFF命令，如上文所讨论的。

起动器马达致动器（诸如螺线管）可致动起动器马达202以使其与发动机102接合。仅作为示例，起动器马达致动器可使起动器小齿轮与联接到曲轴的飞轮接合。在各种实施方式中，起动器小齿轮可经由驱动轴和单向离合器联接到起动器马达202。起动器致动器模块204基于来自起动器控制模块的信号控制起动器马达致动器和起动器马达202，如以下进一步讨论的。在各种实施方式中，起动器马达202可保持与发动机102接合。

响应于起动发动机102的命令（例如，自动起动命令、用于航行事件结束的发动机起动命令，或当接收到按键ON命令时），起动器致动器模块204将电流供应给起动器马达202以起动发动机102。起动器致动器模块204还可致动起动器马达致动器以使起动器马达202与发动机102接合。起动器致动器模块204可在起动器马达202与发动机102接合（例如以允许齿啮合）之后将电流供应给起动器马达202。

向起动器马达202施加电流驱动起动器马达202的旋转，并且起动器马达202驱动曲轴的旋转（例如，经由飞轮）。起动器马达202驱动曲轴以起动发动机102的时间段可以被称为发动机曲柄起动。

起动器马达202从电池208汲取功率以起动发动机102。一旦发动机102在发动机起动事件之后运行，起动器马达202就脱离发动机102或从发动机102脱离，并且流向起动器马达202的电流可被中断。例如，当发动机速度超过预定速度（诸如预定怠速）时，可认为发动机102正在运行。仅作为示例，预定的怠速可以是近似700转/分钟（RPM）或另一合适的速度。当发动机102正在运行时，可以说发动机曲柄起动完成。

发电机206将发动机102的机械能转换成交流（AC）功率。例如，发电机206可联接到曲轴（例如，经由齿轮或带），并通过将负载施加到曲轴而将发动机102的机械能转换成AC功率。发电机206将AC功率整流成DC功率，并将DC功率存储在电池208中。替代地，可实施在发电机206外部的整流器，以将AC功率转换成DC功率。发电机206可以是例如交流发电机。在各种实施方式中，诸如在带式交流发电机起动器（BAS）的情况下，起动器马达202和发电机206可一起实施。

图2是车辆的示例电气系统的功能框图。该电气系统包括上文讨论的电池208。

电池208具有两组或更多组不同组的输出端子，以提供两个或更多直流（DC）操作电压。每组输出端子包括正端子和负端子。两组或更多组输出端子可共享负端子，或者两组或更多组的负端子可在电池208内内部连接或者外部连接。仅作为示例，电池208可具有第一正（例如，48伏（V））端子210、第一负端子212、第二正（例如，第一12 V）端子214、第三正（例如，第二12 V）端子216和第二负端子220。虽然提供了具有48 V操作电压和两个12 V操作电压的电池208的示例，但是电池208可具有一个或多个其它操作电压，诸如仅两个12 V操作电压、仅两个48 V操作电压、两个48 V操作电压和一个12 V操作电压、或两个或更多个其它合适的操作电压的组合。在各种实施方式中，可省略第二负端子220。

电池208包括多个单独的电池，诸如第一电池224-1、……、和第N电池224-N（“电池224”），其中N是大于或等于2的整数。在各种实施方式中，N可等于6、8、10或12。每个电池224可包括两个或更多个电池电芯的群组，并且每个电池224可在电池208内可独立地更换。仅作为示例，每个电池224可以是单独容纳的12 V DC电池或电连接以形成单独的12 V DC块的两个或更多个电池电芯的群组。单独更换电池224的能力可使得电池208能够包括更短的保修期并且具有更低的保修成本。电池224也可单独地隔离，例如，在电池模块中发生故障的情况下。在各种实施方式中，电池208可具有标准汽车12 V级电池的形状因数。

每个电池224具有其自己的独立的容量（例如，以安培小时Ah为单位）。电池208包括多个开关，诸如第一开关232-1、……、第N开关232-N（统称为“开关232”）。开关232使得电池224能够串联、并联或者串联和并联组合连接，以在输出端子处提供期望的输出电压和容量。

开关控制模块240控制开关232以在输出端子处提供期望的输出电压和容量。开关控制模块240控制开关232以基于车辆的当前操作模式来改变在输出端子处提供的容量，如下面进一步讨论的。开关控制模块240还控制开关232以在充电和放电期间匹配电池224的阻抗，以便平衡电池224上的磨损。更具体地，开关控制模块240控制开关232以匹配流向或来自电池224的电流，以便平衡电池224上的磨损。开关控制模块240可附加地或替代地控制开关232，以调整来自电池224中的一者或多者的电流，以便调整一个或多个电池224的温度和/或均衡电池与电池之间的温度变化。

开关控制模块240还以一频率改变开关232的栅极电压以验证开关232的完整性。当开关232中的一者两端的电压不以该频率变化时，开关控制模块240可指示在开关232中的所述一者中存在故障。当开关232中的所述一者两端的电压以该频率变化时，开关控制模块240可指示开关232中的所述一者中不存在故障。在各种实施方式中，开关控制模块240可在电池208内实施。

图3A-3B是包括电池208的示例实施方式的示意图。在图3A的示例中，成组的4个电池224（例如，12 V电池）可串联（经由开关232中的多者）连接到第一正端子210和第一负端子212以提供第一输出电压（例如，48 V）。电池224中的单独的电池可以（经由开关232中的多者）连接到第二正端子214或第三正端子216和第二负端子220以在第二正端子214和第三正端子216处提供第二输出电压（例如，12 V）。电池224中的多少个电池连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216决定了在每个正端子处可用的电池208的总容量的部分。

如图3B所示，第一组车辆电气部件使用电池208的两个或更多个操作电压中的一者来工作。例如，第一组车辆电气部件可连接到第二正端子214和第三正端子216。第一组车辆电气部件中的一些车辆电气部件可连接到第二正端子214，并且第一组车辆电气部件中的一些车辆电气部件可连接到第三正端子216。第一组车辆电气部件可包括，例如但不限于，ECM 114和车辆的其它控制模块、起动器马达202和/或其它电气负载，诸如第一12 V负载304、第二12 V负载308、其它控制模块312、第三12 V负载316和第四12 V负载320。在各种实施方式中，切换装置324可连接到第一正端子和第二正端子214两者。切换装置324可将其它控制模块312和第三12 V负载316连接到第二正端子214或第三正端子216。

如图3A所示，第二组车辆电气部件使用电池208的两个或更多个操作电压中的另一个操作电压来工作。例如，第二组车辆电气部件可连接到第一正端子210。第二组车辆电气部件可包括，例如但不限于，发电机206和各种电气负载，诸如48 V负载328。发电机206可被控制以对电池208进行再充电。在各种实施方式中，发电机206可以是电动发电机单元（MGU），其可以基于从电池208施加的功率来输出扭矩，并且其可以将车辆的机械能转换成电能以对电池208进行再充电。

每个开关232可以是绝缘栅双极晶体管（IGBT）、场效应晶体管（FET）（诸如金属氧化物半导体FET（MOSFET））或其它合适类型的开关。

图3C-3D是包括电池208的示例实施方式的示意图。电池208可以与高压（HV）电池350一起使用。高压电池350具有大于第二输出电压的第三输出电压。第三输出电压大于或等于60 V，并且可以是60 V-1000 V或更大。高压电池350可向一个或多个电动马达提供功率以驱动车辆。附件功率模块（APM）354从高压电池350向电池208供电。APM 354将高压电池350的电压输出转换成电池208的两个或更多个操作电压中的一者、多于一者或全部。

图4包括包含开关控制模块240、电池404和开关408的示意图。电池404是电池224中的一者，并且开关408是开关232中的一者。开关控制模块240控制开关408以将电池404连接到正端子中的一者，并且将电池404从正端子中的一者断开。虽然提供了开关408的示例，但是开关控制模块240可以针对开关232中的一者、多于一者或所有如下执行。

开关控制模块240以一频率改变施加到开关408的栅极的电压。开关控制模块240使施加到开关408的栅极的电压改变预定电压。开关控制模块240可以以相同或不同的频率和以相同或不同的预定电压改变施加到开关中的其它开关的栅极的电压。该频率可以是固定的、预定的频率或者可以是可变的。预定电压可以是正的、负的，或者既包括正的部分又包括负的部分。开关控制模块240将以该频率施加到开关408的栅极的电压改变为（a）在开关408处于完全断开状态时的第一预定电压与（b）在开关408处于完全闭合状态时的第二预定电压之间的电压。

图5包括包含施加到开关408的栅极的随时间变化的示例栅极电压504的曲线图。如上所述，开关控制模块240使用预定的峰间电压以一频率改变栅极电压504。该频率对应于正峰值之间的周期508。预定峰间电压的示例在图5中由512图示。开关控制模块240使栅极电压504在目标栅极电压516加上预定峰间电压的（二分之一）和目标栅极电压516减去预定峰间电压的/>（二分之一）之间振荡。目标栅极电压516加上预定峰间电压的/>（二分之一）在图5中由520图示。目标栅极电压516减去预定峰间电压的/>（二分之一）在图5中由524图示。在一个周期内，栅极电压504近似等于目标栅极电压516。

虽然提供了正弦波的示例，但是开关控制模块240可使用三角波、方波或另一合适的波形来改变栅极电压504。此外，虽然提供了将栅极电压504改变为高于和低于目标电压516的示例，但是开关控制模块240可替代地将栅极电压504改变为在该频率下仅高于目标电压516或者在该频率下仅低于栅极电压504。

迹线528跟踪开关408随时间变化的电阻。如所图示的，随着栅极电压504变化，开关408的电阻也在第一电阻（R1）和第二电阻（R2）之间变化。

如图4所示，开关控制模块240确定开关408两端的电压。例如，开关控制模块240可基于第一节点412处的输入电压（Vin）410和第二节点416处的输出电压（Vout）414之间的差来确定开关408两端的电压。第一电压传感器414测量第一节点412处的输入电压410。第二电压传感器415测量第二节点416处的输出电压414。

迹线532跟踪图5中的开关408两端的电压。如果开关408不包括故障，则开关408两端的电压应当以该频率振荡。如果开关408有故障，则开关408两端的电压可能不以该频率振荡。

开关控制模块240监视开关408两端的电压随时间的变化。开关控制模块240基于开关408两端的电压是否以该频率振荡来确定开关408中是否存在故障。当开关408两端的电压不以该频率振荡时，开关控制模块240可指示开关408中存在故障。当开关408两端的电压以该频率振荡时，开关控制模块240可指示开关408中不存在故障。

当在开关408中存在故障时，开关控制模块240可采取一项或多项补救措施。例如，开关控制模块240可将预定的诊断故障代码（DTC）存储在存储器420中。预定DTC可指示开关408中的故障。附加地或替代地，开关控制模块240可点亮故障指示器（MI）424。故障指示器424可以是例如在车辆的乘客舱内可见的灯、显示在显示器上的消息、或另一合适的故障指示器。附加地或替代地，开关控制模块240可电隔离电池404。

图6包括描绘诊断开关408中的故障的示例方法的流程图。控制开始于604，在604处，开关控制模块240以该频率改变施加到开关408的栅极的电压。开关控制模块240使栅极电压在目标电压加上预定峰间电压的（二分之一）和目标电压减去预定峰间电压的/>（二分之一）之间来回振荡。开关控制模块240可随时间改变目标电压。

在608处，开关控制模块240获得开关两端随时间变化的电压。在612处，开关控制模块240确定开关408两端的电压是否以该频率变化。例如，开关控制模块240可在预定周期内对开关408两端的电压执行傅立叶变换（例如，快速傅立叶变换），以确定开关408两端的电压是否以该频率变化。作为另一示例，开关控制模块240可将开关两端的电压与阈值进行比较，跟踪阈值的相交（正或负）之间的周期，并且基于阈值的连续相交之间的周期来确定开关两端的电压的频率。如果612为真，则在616处，开关控制模块240指示在开关408中不存在故障。如果612为假，则在620，开关控制模块240指示在开关408中存在故障。

图7是示例容量控制系统的功能框图。模式模块704基于一个或多个操作参数712来设置操作模式708。开关控制模块240基于操作模式708来控制电池208的开关232，以控制电池208的总容量中的多少容量被连接到第一正端子210、电池208的容量中的多少容量被连接到第二正端子214、以及电池208的容量中的多少容量被连接到第三正端子216。开关控制模块240还控制开关232以阻抗匹配电池224。

图8是说明开关的操作和控制模式的状态图。参考图8和9，例如，当车辆的点火系统关断时，模式模块704将操作模式708设置为第一模式（例如，车辆关断模式）。第一模式在图8中由1图示。

例如，当以下情况中的至少一项发生时，模式模块704可将操作模式708从第一模式转变成第二模式（例如，断电模式）：所有电池224从第一正端子210断开；所有电池224从第二正端子214断开；以及所有电池224与第三正端子216断开。第二模式在图8中由2图示。

例如，当在所有电池224从正端子断开之后电池224中的至少一者被转变成连接到正端子中的一者时，模式模块704可将操作模式708从第二模式转变成第三模式（例如，预充电模式）。换言之，当预充电电路正在进行预充电时，模式模块704可将操作模式708从第二模式转变成第三模式。第三模式在图8中由3图示。

当预充电完成时，模式模块704可将操作模式708从第三模式转变成第一模式。

例如，当点火系统处于辅助状态时，模式模块704可将操作模式708从第一模式转变成第四模式（例如，辅助模式）。发动机102可不在辅助状态下运行，但是一些车辆电子部件可被供电。第四模式在图8中由4图示。

模式模块704可在发动机102的曲柄起动期间将操作模式708转变成第五模式（例如，曲柄起动模式）。第五模式由图8中的5图示。例如，当发动机102在曲柄起动之后达到运行状态时，模式模块704可将操作模式708转换成第六模式（例如，运行模式）。第六模式在图8中由6图示。

模式模块704可例如在自动停止/起动事件的自动停止部分期间将操作模式708转变成第七模式。模式模块704可针对自动停止/起动事件的自动起动部分将操作模式708从第七模式转变成第五模式。第七模式由图8中的7图示。模式模块704可例如基于制动踏板位置（BPP）、油门踏板位置（APP）、电池208的电量状态（SOC）、电池温度以及操作参数712中一个或多个其它多者中的至少一者来将操作模式708转变成第八模式。第八模式在图8中由8图示。

模式模块704可例如基于BPP、APP、电池208的SOC、电池温度以及操作参数712中一个或多个其它多者中的至少一者将操作模式708转变成第九模式。第九模式在图8中由9图示。

模式模块704可例如基于BPP、APP、电池208的SOC、电池温度以及操作参数712中的一个或多个其它多者中的至少一者将操作模式708转变成第十模式。第十模式由图8中的10图示。模式模块704可例如基于BPP、APP、电池208的SOC、电池温度以及操作参数712中的一个或多个其它多者中的至少一者将操作模式708转换到第十一模式。第十一模式在图8中由11图示。

图9包括包含附加操作模式的状态图。例如，当第一正端子210和第一负端子212处的电压高于预定上限电压或小于预定下限电压时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十二模式。第十二模式在图9中由12图示。

例如，当第二正端子214和第二负端子220处的电压高于预定上限电压或小于预定下限电压时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十三模式。第十三模式在图9中由13图示。

例如，当第三正端子216和第二负端子220处的电压高于预定上限电压或小于预定下限电压时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十四模式。第十四模式在图9中由14图示。

例如，当诊断出电池208的充电源中存在故障时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十五模式。第十五模式在图10中由15图示。电池208的充电源的示例包括发电机206、起动器马达202（在起动器马达202是也产生功率的带式交流发电机起动器的示例中）、以及高压电池350和APM 354。模式模块704可例如响应于经由另一模块对充电源中的故障的诊断而确定电池208的充电源中的故障被诊断出来。例如，模式模块704可响应于存储器中的预定诊断故障代码（DTC）的设置来确定电池208的充电源中的故障被诊断出来，其中设置的预定DTC指示充电源中的故障。替代地，电池208可包括诊断电池208的充电源中的故障的故障模块。例如，当从充电源发出充电请求并且由该充电源执行小于所请求的充电（或零充电）时，故障模块可诊断出电池208的充电源中的故障。

模式模块704可例如在再生期间将操作模式708转变成第十六模式（例如，再生/增压模式）。在再生期间被转换成电能的机械能可用于对电池208进行充电。

模式模块704可将操作模式708转变成第十七模式（例如，辅助高功率附件模式），例如，以用于在以辅助模式中的操作期间使用高功率（例如，48 V）附件。

例如，当诊断出与第二正端子214相关联的故障时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十八模式。例如，当诊断出与第三正端子216相关联的故障时，模式模块704可将操作模式708从任何其它模式转变成第十九模式。

当操作模式708处于第一模式时，开关控制模块240基于第一预定容量分配来控制电池208的开关232。第一预定容量分配可包括例如将电池208的整个容量连接到第二正端子214和第二负端子220。在第一预定容量分配中，电池208的容量将不会连接到第三正端子216或第一正端子210。替代地，第一预定容量分配可包括例如将电池208的整个容量连接到第二正端子214、第三正端子216和第二负端子220。在第一预定容量分配中，电池208的容量将不会连接到第一正端子210。

当操作模式708处于第二模式时，开关控制模块240基于第二预定容量分配来控制电池208的开关232。第二预定容量分配可包括例如不将电池208的容量连接到端子中的要从所述正端子断开的端子。电池208的整个容量可以不连接到正端子或连接到不会被断开的其它正端子。替代地，第二预定容量分配可包括例如将电池208的整个容量连接到第二正端子214、第三正端子216和第二负端子220。在第二预定容量分配中，电池208的容量将不被连接到第一正端子210。

当操作模式708处于第三模式时，开关控制模块240基于第三预定容量分配来控制电池208的开关232。第三预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第一预定部分连接到所述正端子中的要连接的正端子。

当操作模式708处于第三模式时，开关控制模块240基于第三预定容量分配来控制电池208的开关232。第三预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第一预定部分连接到所述正端子中的要连接的正端子。第一预定部分可大于零并且小于电池208的总容量的100%。

当操作模式708处于第四模式时，开关控制模块240基于第四预定容量分配来控制电池208的开关232。第四预定容量分配可包括例如将电池208的总容量连接到第二正端子214。在第四预定容量分配中，电池208的容量将不被连接到第三正端子216或第一正端子210。替代地，第四预定容量分配可包括例如将电池208的总容量连接到第二正端子214和第三正端子216。在第四预定容量分配中，电池208的容量将不被连接到第一正端子210。

当操作模式708处于第五模式时，开关控制模块240基于第五预定容量分配来控制电池208的开关232。第五预定容量分配可包括例如将电池208的总容量连接到第二正端子214。在第五预定容量分配中，电池208的容量将不被连接到第三正端子216或第一正端子210。替代地，第五预定容量分配可包括例如将电池208的总容量连接到第三正端子216。在第五预定容量分配中，电池208的容量将不被连接到第二正端子214或第一正端子210。

当操作模式708处于第六模式时，开关控制模块240基于第六预定容量分配来控制电池208的开关232。第六预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第二、第三和第四预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第二预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三预定部分可以是电池208的总容量的近似三分之一，并且第四预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之二。替代地，第二预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五，并且第四预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五。如本文所使用的，“近似”可以是+/-10%。

当操作模式708处于第七模式时，开关控制模块240基于第七预定容量分配来控制电池208的开关232。第七预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第五、第六和第七预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第五预定部分可以是例如电池208的总容量的近似百分之零，第六预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之五，并且第七预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之一。替代地，第五预定部分可以是例如电池208的总容量的近似百分之零，第六预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之一，并且第七预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之八。

当操作模式708处于第八模式时，开关控制模块240基于第八预定容量分配来控制电池208的开关232。第八预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第八、第九和第十预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第八预定部分可以是例如电池208的总容量的近似六分之一，第九预定部分可以是电池208的总容量的近似二分之一，并且第十预定部分可以是电池208的总容量的近似三分之一。

当操作模式708处于第九模式时，开关控制模块240基于第九预定容量分配来控制电池208的开关232。第九预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第十一、第十二和第十三预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第十一预定部分可以是例如电池208的总容量的近似三分之一，第十二预定部分可以是电池208的总容量的近似三分之一，并且第十三预定部分可以是电池208的总容量的近似三分之一。

当操作模式708处于第十模式时，开关控制模块240基于第十预定容量分配来控制电池208的开关232。第十预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第十四、第十五和第十六预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第十四预定部分可以是例如电池208的总容量的近似二分之一，第十五预定部分可以是电池208的总容量的近似三分之一，并且第十六预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之一。

当操作模式708处于第十一模式时，开关控制模块240基于第十一预定容量分配来控制电池208的开关232。第十一预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第十七、第十八和第十九预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第十七预定部分可以是例如电池208的总容量的近似三分之二，第十八预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之一，并且第十九预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之一。

当操作模式708处于第十二模式时，开关控制模块240基于第十二预定容量分配来控制电池208的开关232。第十二预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第二十、第二十一和第二十二预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第二十预定部分可以是例如电池208的总容量的近似百分之零，第二十一预定部分可以是电池208的总容量的近似二分之一，并且第二十二预定部分可以是电池208的总容量的近似二分之一。

当操作模式708处于第十三模式时，开关控制模块240基于第十三预定容量分配来控制电池208的开关232。第十三预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第二十三、第二十四和第二十五预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第二十三预定部分可以是例如电池208的总容量的近似六分之一，第二十四预定部分可以是电池208的总容量的近似百分之零，并且第二十五预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之五。

当操作模式708处于第十四模式时，开关控制模块240基于第十四预定容量分配来控制电池208的开关232。第十四预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的二十六、二十七和二十八预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第二十六预定部分可以是例如电池208的总容量的近似六分之一，第二十七预定部分可以是电池208的总容量的近似六分之五，并且第二十八预定部分可以是电池208的总容量的近似百分之零。

当操作模式708处于第十五模式时，开关控制模块240基于第十五预定容量分配来控制电池208的开关232。第十五预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第二十九、第三十和第三十一预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第二十九预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三十预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五，并且第三十一预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之一。替代地，第二十九预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三十预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之一，并且第三十一预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五。替代地，第二十九预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三十预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五，并且第三十一预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五。

当操作模式708处于第十六模式时，开关控制模块240基于第十六预定容量分配来控制电池208的开关232。第十六预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的第三十二、三十三和三十四预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第三十二预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之二，第三十三部分可以是电池208的总容量的近似九分之一，并且第三十四预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之一。

当操作模式708处于第十七模式时，开关控制模块240基于第十七预定容量分配来控制电池208的开关232。第十七预定容量分配可包括例如将电池208的总容量的三十五、三十六和三十七预定部分分别连接到第一正端子210、第二正端子214和第三正端子216。第三十五预定部分可以是例如电池208的总容量的近似九分之一，第三十六部分可以是电池208的总容量的近似九分之五，并且第三十七预定部分可以是电池208的总容量的近似九分之五。

当在电池224中的一者中检测到故障时，开关控制模块240电隔离电池224的该电池，并且防止电池224中的该电池直接或间接地连接到正端子中的任一者。当电池224中的一者中存在故障时，开关控制模块240还更新（减小）电池208的总容量。当在用于向第一正端子210输出功率的多个电池224中的一者中检测到故障时，开关控制模块240电隔离电池224中的该电池，并且连接电池224中的一个或多个其它多者，以向第一正端子210提供相同的功率输出。

图11包括包含开关控制模块240、电池404和开关408的示意图。开关控制模块240可控制将电池224连接到正端子以调整并联连接到该正端子的（流向或来自）成组的电池（每组两个或更多个电池224）的电流的开关。在第二正端子214和第三正端子216的示例中，电池224中的单独的电池并联连接到第二正端子214和第三正端子216。在第一正端子212的示例中，两组或更多组电池并联连接到第一正端子212，其中每组4个串联连接的电池224中的多者。

开关控制模块240基于操作模式708确定是否执行阻抗匹配。例如，当操作模式708处于所述模式中的第一一个或多个模式时，开关控制模块240可执行阻抗匹配。当操作模式708处于所述模式中的第二一个或多个模式时，开关控制模块240可不执行阻抗匹配。例如，当操作模式708处于第一模式、第二模式或第五模式时，开关控制模块240可不执行阻抗匹配。当操作模式708处于上文讨论的其它模式中的任一者中时，开关控制模块240可执行阻抗匹配。

开关控制模块240可选择性地改变施加到开关408的电压，以使电池404与和电池404并联连接的一个或多个其它电池阻抗匹配。开关控制模块240可附加地或替代地选择性地改变施加到与所述一个或多个其它电池相关联的开关的电压。施加到开关的栅极的电压的变化可将电池中的每一者的电流调整为近似相等。施加到开关的栅极的电压的变化也可调整开关的电阻，使得串联连接的电池和开关中的每一者的阻抗近似相等。

图12包括描绘改变与分别经由N个开关并联连接到正端子的N个电池224（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）相关联的N个开关的栅极电压的示例方法的流程图。N是大于1的整数。控制开始于1204，其中模式模块704设置操作模式708。

在1208处，开关控制模块240基于操作模式708确定电流阈值。例如，当操作模式708被设置为其中要执行阻抗匹配的模式中的一者时，开关控制模块240可将电流阈值设置为第一预定电流。当操作模式708被设置为其中将不执行阻抗匹配的模式中的一者时，开关控制模块240可将电流阈值设置为第二预定电流。第二预定电流大于第一预定电流，并且可以是100安培或更大。第一预定电流小于第二预定电流，并且可以是5安培或更小（例如，0-5安培）。

在1212处，开关控制模块240确定分别经由N个开关并联连接到正端子的N个单独的电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）中的每一者的N个单独电流。例如，电流传感器1102可测量通过第二节点416的单独电流1104，以测量来自电池404的单独电流。可使用图3A和3C中图示的输出电流传感器1108来测量来自正端子210、214和216的输出电流。示例输出电流在图11中由1112图示，替代地，来自正端子的输出电流可通过对连接到该正端子的N个单独的电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）的N个单独电流进行相加来确定。

在1216处，开关控制模块240分别确定N个单独电流在预定周期内的N个平均值。在1220处，开关控制模块1220可确定通过正端子的输出电流。例如，输出电流可使用电流传感器来测量或者基于N个平均值的和来确定。在1220处，开关控制模块1220基于通过正端子的输出电流除以N来确定目标单独电流，例如，开关控制模块1220可基于或等于输出电流除以N来设置目标单独电流。

在1224处，开关控制模块240设置计数器值（I）等于1。在1228处，开关控制模块240选择N个单独的电池（或N组电池，每组两个或多个串联连接的电池）中的第I个电池的N个平均值中的第I个平均值。在1232处，开关控制模块240确定N个平均单独电流中的第I个平均单独电流是否在目标单独电流的阈值内。如果1232为真，则控制转到1240。如果1232为假，则控制继续到1236。

在1236处，开关控制模块240控制施加到与N个单独的电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）中的第I个单独的电池相关联的开关的栅极的电压，以将N个平均单独电流中的第I个平均单独电流调整到目标单独电流的阈值内。例如，当N个平均单独电流中的第I个平均单独电流小于目标单独电流时，开关控制模块240可增加栅极电压以减小开关的电阻并增加N个平均单独电流中的第I个平均单独电流。当所述N个平均单独电流中的第I个平均单独电流大于目标单独电流时，开关控制模块240可减小栅极电压以增加开关的电阻并减小N个平均单独电流中的第I个平均单独电流。控制可返回到1232或在1236之后转到1240。

在1240处，开关控制模块240可确定计数器值I是否等于N。如果1240为假，则开关控制模块240可在1244处将计数器值递增1（例如，设置计数器值I=I+1），并且控制可返回到1232。如果1240为真，则控制可结束。虽然控制被示为结束，但是控制可以返回到1204。

在各种实施方式中，开关控制模块240可调整N个开关的栅极电压，以将N个开关的N个单独电阻调整到目标电阻的阈值（电阻）内。图13包括描绘改变与分别经由N个开关并联连接到正端子的N个电池224（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）相关联的N个开关的栅极电压的示例方法的流程图。N是大于1的整数。

控制开始于1204，其中模式模块704设置操作模式708。在1308处，开关控制模块240基于操作模式708确定电阻阈值。例如，当操作模式708被设置为其中要执行阻抗匹配的模式中的一者时，开关控制模块240可将电阻阈值设置为第一预定电阻。当操作模式708被设置为其中不执行阻抗匹配的模式中的一者时，开关控制模块240可将电阻阈值设置为第二预定电阻。第二预定电阻大于第一预定电阻。

在1312处，开关控制模块240分别确定N个开关中的每一者的N个单独电阻。例如，开关控制模块240可以使用欧姆定律（V=I*R）基于开关两端的电压和通过开关的电流来测量确定N个开关中的一者的单独电阻。

在1316处，开关控制模块240基于N个单独电阻的和以及N来确定目标单独电阻。例如，开关控制模块240可基于或等于N个单独电阻的和除以N来设置目标单独电阻。

在1320处，开关控制模块240设置计数器值（I）等于1。在1324处，开关控制模块240选择N个开关中的第I个开关的N个单独电阻中的第I个单独电阻。在1328处，开关控制模块240确定N个单独电阻中的第I个单独电阻是否在目标单独电阻的阈值内。如果1328为真，则控制转到1336。如果1328为假，则控制继续到1332。

在1332处，开关控制模块240控制施加到与N个开关中的第I个开关相关联的开关的栅极的电压，以将N个单独电阻中的第I个单独电阻调整到目标单独电阻的阈值内。例如，当N个单独电阻中的第I个单独电阻小于目标单独电阻时，开关控制模块240可降低栅极电压以增加N个开关中的第I个开关的电阻。当N个单独电阻中的第I个单独电阻大于目标单独电阻时，开关控制模块240可增加栅极电压以减小N个开关中的第I个开关的电阻。控制可返回到1328或者在1332之后转到1336。

在1336处，开关控制模块240可确定计数器值I是否等于N。如果1336为假，则开关控制模块240可在1340处使计数器值递增1（例如，设置计数器值I=I+1），并且控制可以返回到1328。如果1336为真，则控制可结束。虽然控制被示为结束，但是控制可以返回到1204。

图14是包括开关控制模块240的阻抗匹配电路的示例实施方式的示意图。阻抗匹配电路可包括为比较器1412供电的电荷泵1408。比较器1412基于输出1416与来自数模转换器（DAC）1424的输出1420的比较来切换其输出1416。更具体地，当DAC 1424的输出大于输出1416时，比较器1412将输出1416设置成第一状态（例如，高压或数字1）。当DAC 1424的输出小于输出1416时，比较器1412将输出1416设置成第二状态（例如，低压或数字0）。模数转换器（ADC）1426将模拟电流（I）测量结果转换为数字值，并将数字值（对应于电流）供应给DAC1424。

开关408基于输出1416的状态而断开和闭合。例如，开关408在输出1416处于第一状态时闭合，并且在输出1416处于第二状态时断开。当开关408闭合时，开关408将电池404（或一组串联连接的电池）连接到正端子。当开关408断开时，开关408将电池404从正端子断开。

在各种实施方式中，温度传感器可分别通过电池224来实施。电池的温度传感器测量该电池的温度。例如，图11中图示了测量电池404的温度1154的温度传感器1150。开关控制模块240可基于电池的温度选择性地改变与连接到同一正端子的电池相关联的开关的栅极电压，以使所述电池中的多者之间的温度差最小化。

图15包括描绘改变N个开关的栅极电压的示例方法的流程图，所述栅极电压与分别经由N个开关并联连接到正端子的N个电池224（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）相关联。N是大于1的整数。控制开始于1504，其中开关控制模块240分别获得N个电池224的N个温度。

在1508处，开关控制模块240分别基于所述N个温度来确定N个电池224的目标温度。例如，开关控制模块240可基于或等于N个温度的平均值来设置目标温度。

在1512处，开关控制模块240设置计数器值（I）等于1。在1516处，开关控制模块240选择N个单独的电池中的第I个单独的电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）的N个温度中的第I个温度。在1520处，开关控制模块240选择性地调整与N个单独的电池（或N组电池，每组两个或更多个串联连接的电池）中的第I个电池相关联的N个开关中的第I个开关的栅极电压，以朝目标温度调整第I个温度。例如，开关控制模块240可增加栅极电压以减小栅极电阻并降低第I个温度，并且反之亦然。

在1524处，开关控制模块240可确定计数器值I是否等于N。如果1524为假，则开关控制模块240可在1528处将计数器值递增1（例如，设置计数器值I=I+1），并且控制可返回到1516。如果1524为真，则控制可结束。虽然控制被示为结束，但是控制可以返回到1504。

前述描述本质上仅是说明性的，并且决不意图限制本公开、其应用或用途。本公开的宽泛教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应受限于此，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书时，其它修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行。此外，尽管上文将实施例中的每一者描述为具有某些特征，但关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一者或多于一者可以在任何其它实施例中的特征中实施和/或与任何其它实施例的特征组合，即使未明确地描述所述组合也是如此。换言之，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系，所述术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“邻近”、“紧挨着”、“在顶部”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”，否则当在以上公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其它中间元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间（在空间上或功能上）存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文所使用的，短语A、B和C中的至少一者应当被解释为意指使用非排他性逻辑OR的逻辑（A OR B OR C），并且不应当被解释为意指“A中的至少一者、B中的至少一者和C中的至少一者”。

在图中，如箭头所指示的箭头的方向通常表示图示感兴趣的信息流（诸如数据或指令）。例如，当元件A和元件B交换各种信息但从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。该单向箭头不暗指没有其它信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可向元件A发送对信息的请求或对信息的接收确认。

在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“模块”可指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合式逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享、专用或群组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或群组）；提供所述功能的其它合适的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，诸如在芯片上系统中。

模块可包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许负载平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成一些功能。

如上文所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“群组处理器电路”涵盖与附加处理器电路组合，执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“群组存储器电路”涵盖与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的暂时性电信号或电磁信号；术语“计算机可读介质”因此可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。

本申请中描述的设备和方法可以部分或全部由通过将通用计算机配置成执行计算机程序中具体实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能框、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可以由熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。

计算机程序可包括：（i）要解析的描述性文本，诸如HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript对象符号化）（ii）汇编代码，（iii）由编译器从源代码生成的目标代码，（iv）由解释器执行的源代码，（v）由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，可以使用来自包括C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（超文本标记语言第5次修订）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®的语言的语法来编写源代码。

Claims (20)

1.一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，其被配置成：

以一频率改变施加到所述开关中的一者的栅极的电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；

基于所述开关中的所述一者两端的电压来诊断所述开关中的所述一者中是否存在故障；以及

基于通过所述开关中的一者的电流来将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间的电压值：(i)与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和(ii)与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压不以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中存在故障。

3.根据权利要求1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述开关中的所述一者两端的电压以所述频率变化时，诊断出所述开关中的所述一者中不存在故障。

4.根据权利要求1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的所述故障而将预定的诊断故障代码(DTC)存储在存储器中。

5.根据权利要求1所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成响应于诊断出所述开关中的所述一者中的所述故障而点亮故障指示器。

6.根据权利要求1所述的电池，其中，所述开关控制模块还被配置成：

以第二频率改变施加到所述开关中的第二者的第二栅极的第二电压，所述开关中的所述第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的第二至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者；以及

基于所述开关中的所述第二者两端的第二电压来诊断所述开关中的所述第二者中是否存在故障。

7.根据权利要求6所述的电池，其中，所述频率是以下中的一者：

等于所述第二频率；

大于所述第二频率；以及

小于所述第二频率。

8.根据权利要求1所述的电池，其中，所述频率是固定的预定频率。

9.根据权利要求1所述的电池，其中，所述多个单独容纳的电池包括多个单独容纳的12伏电池。

10.一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的一者的电流来将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间的电压值：(i)与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和(ii)与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。

11.根据权利要求10所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的电流和通过所述开关中的第二者的第二电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压，所述开关中的第二者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一个其它电池连接到所述第一端子和第二端子中的所述一者。

12.根据权利要求11所述的电池，其中，所述开关控制模块还被配置来基于通过所述开关中的所述一者的所述电流和通过所述开关中的所述第二者的所述第二电流，选择性地改变施加到所述开关中的所述第二者的第二栅极的第二电压。

13.根据权利要求12所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于所述电流和所述第二电流来确定目标电流，并且选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的所述栅极的电压，以将所述电流调整到所述目标电流的预定值内。

14.根据权利要求13所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流小于所述目标电流时，增加施加到所述栅极的电压。

15.根据权利要求14所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：当所述电流大于所述目标电流时，降低施加到所述栅极的电压。

16.根据权利要求13所述的电池，还包括模式模块，所述模式模块被配置成基于至少一个操作参数来设置操作模式，

其中，所述开关控制模块被配置成基于所述操作模式来设置所述预定值。

17.根据权利要求16所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成：

当所述操作模式处于第一模式时，将所述预定值设置为第一预定值；以及

当所述操作模式处于第二模式时，将所述预定值设置为第二预定值。

18.根据权利要求17所述的电池，其中，所述第二预定值大于所述第一预定值。

19.根据权利要求10所述的电池，其中，所述开关控制模块被配置成基于通过所述开关中的所述一者的所述电流和通过所述开关中的N个其它多者的N个其它电流来选择性地改变施加到所述开关中的所述一者的所述栅极的所述电压，所述开关中的所述N个其它多者被配置成将所述单独容纳的电池中的与所述单独容纳的电池中的所述一者并联的至少N个其它多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的所述一者。

20.一种电池，包括：

第一端子；

第二端子；

多个单独容纳的电池；

多个开关，其被配置成将所述单独容纳的电池中的多者连接到所述第一端子和所述第二端子中的多者，以及从所述第一端子和所述第二端子中的多者连接所述单独容纳的电池中的多者；以及

开关控制模块，所述开关控制模块被配置成基于所述开关中的一者的电阻，将施加到所述开关中的所述一者的栅极的电压选择性地改变为以下两者之间的电压值：(i)与所述开关中的一者完全断开相对应的第一预定电压和(ii)与所述开关中的所述一者完全闭合相对应的第二预定电压，所述开关中的所述一者被配置成将所述单独容纳的电池中的至少一者连接到所述第一端子和所述第二端子中的一者。