[发明专利]具有绝热开关电容器电路的电池管理系统

权利要求书

1.一种用于在使用电池中所存储的能量向负载供电和使用来自AC源的能量向所述负载供电之间进行切换的设备，所述设备包括：

电池管理器；

开关电容器网络；

电池充电器，其用于在使用来自所述AC源的能量向所述负载供电的同时对所述电池进行充电；以及

第一控制器，

其中，所述电池管理器包括用于连接至桥式整流器的输入端子，

所述开关电容器网络包括多个电容器以及第一开关组和第二开关组，

使所述第一开关组中的开关闭合并且使所述第二开关组中的开关断开将使所述电容器被布置为第一状态，

使所述第二组中的开关闭合并且使所述第一组中的开关断开将使所述电容器被布置为第二状态，以及

在操作中，所述控制器用于使所述开关电容器网络以特定频率在所述第一状态和所述第二状态之间转变，从而在所述开关电容器网络的电容器和端子之间转移电荷。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述开关电容器网络是绝热开关电容器网络。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括AC/DC转换器，

其中，所述AC/DC转换器包括所述第一控制器、电荷泵、以及连接至所述电荷泵的开关调节器，

所述第一控制器用于控制所述开关调节器和所述电荷泵，以及

所述桥式整流器连接至所述开关调节器的输入部。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电池管理器包括所述开关电容器网络。

5.根据权利要求1所述的设备，还包括AC/DC转换器，

其中，所述电池管理器包括输入部和降压转换器，

所述输入部连接至所述AC/DC转换器，以及

所述开关电容器网络在所述降压转换器和所述输入部之间。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电池管理器包括输入部、输出部、第一线路、第二线路、第三线路、降压转换器、以及开关，

所述输出部被配置为连接至要驱动的负载，

所述输入部被配置为连接至AC/DC转换器，

所述开关用于选择性地使所述电池相对于所述第一线路连接和断开，

所述第一线路用于将所述输入部连接至所述输出部，

所述第二线路用于将所述降压转换器连接至所述第一线路的第一节点，

所述第三线路用于将所述开关连接至所述第一线路的第二节点，以及

所述开关电容器网络在所述第一线路上的所述第一节点和所述第二节点之间。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电池管理器包括第一线路、第二线路、要驱动的负载要连接至的输出部、所述电池充电器、以及降压转换器，

所述第一线路在所述降压转换器和所述输出部之间延伸，

所述第二线路用于将所述电池充电器连接至所述第一线路的第一节点，以及

所述开关电容器网络被配置在所述第一节点和所述降压转换器之间。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电池管理器包括输入部、输出部、降压转换器、第一线路、以及第二线路，

所述第一线路从所述输入部延伸到所述输出部，

所述第二线路将所述降压转换器连接至所述第一线路的节点，以及

所述开关电容器网络被配置在所述输入部和所述节点之间。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电池管理器包括降压转换器，

所述降压转换器包括电感，以及

所述开关电容器网络依赖于所述降压转换器的电感来限制所述开关电容器网络内的电容器上所存在的电荷的变化速率。

10.根据权利要求1所述的设备，还包括AC/DC转换器，

其中，所述AC/DC转换器包括所述第一控制器、电荷泵、以及连接至所述电荷泵的开关调节器，

所述第一控制器用于控制所述开关调节器和所述电荷泵。