[發明專利]電池和其它電源的基于電感器的有源平衡

有效

• 申請號: 201280050359.9
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103875156B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: Q·劉
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04;H01M10/44
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種傳輸能量的裝置，包括：

LC諧振電路，其包含：

能量傳輸電感器，

電容器，和

諧振器開關，其經配置以選擇性地將所述電感器連接到所述電容器作為諧振器電路；

多個開關，其經配置以選擇性地將所述電感器耦合到串聯連接的四個或更多個電源中的相應一個電源；和

控制器，其經配置以基于以下循環，選擇性地切換所述多個開關和所述諧振器開關，從而從選擇的第一電源傳輸能量至選擇的第二電源：

放電循環，其中所述選擇的第一電源并聯連接到所述電感器，以從所述第一電源傳輸能量至所述電感器，所述放電循環之后選擇性地跟隨以下循環中的任一個：

奇-奇/偶-偶充電循環，其中所述電感器串聯連接到所述第二電源，以從所述電感器傳輸能量至所述第二電源，或

奇-偶/偶-奇充電循環，其中所述諧振器開關被閉合，以選擇性地將所述電感器和所述電容器配置為諧振器電路，以便使流過所述電感器的電流的方向反向；以及隨后所述電感器并聯連接到所述第二電源，以從所述電感器傳輸能量至所述第二電源。

2.如權利要求1所述的裝置，其中串聯連接的電源的數量為n，并且開關的數量為n+1；并且其中所述電感器的第一端連接到奇數編號的開關，而所述電感器的第二端連接到偶數編號的開關。

3.如權利要求1所述的裝置，其中，為了從所述第一電源傳輸能量至所述第二電源，所述控制器經配置以：

閉合所述多個開關中的第一對，以從所述第一電源傳輸所述能量至所述電感器；

斷開所述多個開關中的所述第一對；以及

閉合所述多個開關中的第二對，以從所述電感器傳輸所述能量至所述第二電源。

4.如權利要求1所述的裝置，其中，為了從所述第一電源傳輸能量至所述第二電源，所述控制器經配置以：

閉合所述多個開關中的第一對，以從所述第一電源傳輸所述能量至所述電感器；

斷開所述多個開關中的所述第一對；

閉合所述諧振器開關，以便配置所述諧振器電路并使流過所述電感器的所述電流的所述方向反向；

斷開所述諧振器開關；以及

閉合所述多個開關中的第二對，以從所述電感器傳輸所述能量至所述第二電源。

5.如權利要求1所述的裝置，其中，為了在第一組所述電源和第二組所述電源之間傳輸所述能量，所述控制器經配置以：

閉合所述多個開關中的第一對，以從所述第一組電源傳輸所述能量至所述電感器；

斷開所述多個開關中的所述第一對；以及

閉合所述多個開關中的第二對，以從所述電感器傳輸所述能量至所述第二組電源。

6.如權利要求1所述的裝置，其中：

所述電感器包括第一電感器；并且

所述LC諧振電路進一步包括第二電感器，所述第二電感器與所述第一電感器并聯耦合。

7.如權利要求6所述的裝置，其中：

所述第一電感器與感測電阻器串聯耦合；

所述電容器和所述諧振器開關與所述第二電感器串聯耦合；并且

所述電容器、所述諧振器開關和所述第二電感器與所述第一電感器和所述感測電阻器并聯耦合。

8.一種在電源之間傳輸能量的方法，其中，所述電源為四個或更多個串聯連接的電源，所述方法使用能量傳輸電感器傳輸能量，所述能量傳輸電感器包含在選擇性可配置的LC諧振器中，所述LC諧振器包含電容器和諧振器開關，所述諧振器開關經配置以選擇性地連接所述電感器至所述電容器，所述方法包括：

基于以下循環，從選擇的第一電源傳輸能量至選擇的第二電源：

放電循環，其通過將所述選擇的第一電源與所述電感器并聯連接而實現，以從所述第一電源傳輸能量至所述電感器，所述放電循環之后選擇性地跟隨以下循環中的任一個：

奇-奇/偶-偶充電循環，其通過將所述電感器與所述第二電源串聯連接而實現，以從所述電感器傳輸能量至所述第二電源，或

奇-偶/偶-奇充電循環，其通過閉合所述諧振器開關，以選擇性地將所述電感器和所述電容器配置為諧振器電路，以便使流過所述電感器的電流的方向反向；以及隨后將所述電感器與所述第二電源并聯連接而實現，以從所述電感器傳輸能量至所述第二電源。