[发明专利]一种基于开关电容和LC谐振单元的均衡电路及控制方法

权利要求书

1.一种基于开关电容和LC谐振单元的均衡电路，其特征在于，包括两个以上结构相同的开关电容单元，每个开关电容单元配置一个电池；所述开关电容单元，包括电容和四个MOS管；第一MOS管的漏极和第三MOS管的漏极连接后再连接到电容的一端，第二MOS管的漏极和第四MOS管的漏极连接后再连接到电容的另一端；第一MOS管的源极连接到电池的正极，第二MOS管的源极连接到电池的负极；

还包括LC谐振单元，LC谐振单元也配置一个电池；所述LC谐振单元，包括谐振电容、谐振电感和三个MOS管；谐振电容和谐振电感串联构成谐振支路；一号MOS管的源极和三号MOS管的漏极连接后再连接到谐振支路的一端，二号MOS管的源极和三号MOS管的源极连接后再连接到谐振支路的另一端；一号MOS管的漏极连接到电池的正极，二号MOS管的漏极连接到电池的负极；

所有开关电容单元所配置的电池串联后，正极连接到LC谐振单元所配置的电池负极；所有开关电容单元的第三MOS管的源极均连接到LC谐振单元的三号MOS管的漏极，所有开关电容单元的第四MOS管的源极均连接到LC谐振单元的三号MOS管的源极。

2.如权利要求1所述的均衡电路的控制方法，其特征在于，包括

检测每一个电池的电压，计算最高电压和最低电压的电压差；

当电压差大于模式切换阈值时，令V_GSa控制所有开关电容单元的第一MOS管和第二MOS管，V_GSb控制所有开关电容单元的第三MOS管、第四MOS管和LC谐振单元的一号MOS管、二号MOS管，直到电压差小于或等于模式切换阈值；所述V_GSa和V_GSb为一对频率固定占空比互补的PWM信号；

当电压差小于或等于模式切换阈值时，令V_GSc控制电压最低的电池所连接的开关电容单元的每个MOS管或LC谐振单元的一号MOS管、二号MOS管，V_GSr控制LC谐振单元的三号MOS管，V_GSd控制电压最高的电池所连接的开关电容单元的每个MOS管或LC谐振单元的一号MOS管、二号MOS管，直到电压差小于均衡终止阈值；所述V_GSc、V_GSr和V_GSd为频率相同的PWM信号，其周期均为谐振支路的谐振周期的3/2，导通时间均为谐振支路的谐振周期的1/2，且导通时间按照V_GSc、V_GSr、V_GSd的顺序分布。