[发明专利]通过多级电压转换为电池充电

权利要求书

1.一种给电池充电的系统，所述系统包括：

第一功率转换器，其中，所述第一功率转换器包括电容分压器，并且其中，所述电容分压器包括：

彼此串联连接的多个电容元件；以及

开关矩阵，包括与所述多个电容元件相关联的多个开关元件；

第二功率转换器，其中，所述第二功率转换器包括电感转换器，并且其中，所述电感转换器包括至少一个电感元件以及与所述至少一个电感元件相关联的多个第二开关元件，并且其中，所述多个第二开关元件中的一个或多个开关元件彼此连接并且连接至所述电容分压器的输出端；以及

控制器，被配置为：

控制多个电压转换周期的执行以向所述电池提供充电脉冲，其中，每个电压转换周期包括以下操作：

由所述第一功率转换器从电源获得输入电压；

由所述第一功率转换器基于所述输入电压生成多个中间电压；

向所述第二功率转换器提供所述多个中间电压中的一个或多个；以及

由所述第二功率转换器基于所述多个中间电压中的一个或多个生成所述充电脉冲的一个或多个部分；以及

将在所述多个电压转换周期中生成的所述充电脉冲的多个部分提供给电池。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述第一功率转换器生成多个中间电压的操作包括：至少一个由所述电容分压器将所述输入电压分为所述多个中间电压的操作。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，用于向所述第二功率转换器提供所述多个中间电压中的一个或多个的操作包括：至少以下一个操作：

使所述多个电容元件中的一个或多个放电；以及

控制所述多个开关元件中的一个或多个，以向所述第二功率转换器提供所述多个中间电压。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，向所述第二功率转换器提供所述多个中间电压中的一个或多个的操作包括至少一个用于顺序地提供所述多个中间电压的操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述第二功率转换器生成所述充电脉冲的所述一个或多个部分的操作包括至少一个将所述至少一个电感元件充电至特定水平的操作。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述特定水平是基于所述充电脉冲的脉冲特性的。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，将在所述多个电压转换周期中生成的所述充电脉冲的所述多个部分提供给所述电池的操作包括至少一个用于切换所述至少一个开关元件的状态的操作。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器是电池管理系统(BMS)控制器。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括功率平衡器，所述功率平衡器被配置为平衡由所述电源提供的功率。

10.一种给电池充电的方法，所述方法包括：

由控制器控制多个电压转换周期的执行以向所述电池提供充电脉冲，其中每个电压转换周期包括：

由第一功率转换器从电源获得输入电压，其中，所述第一功率转换器包括电容分压器，并且其中，所述电容分压器包括：

彼此串联连接的多个电容元件；以及

开关矩阵，包括与所述多个电容元件相关联的多个开关元件；

由所述第一功率转换器基于所述输入电压生成多个中间电压；

从所述第一功率转换器向第二功率转换器提供所述多个中间电压中的一个或多个，其中，所述第二功率转换器包括电感转换器，并且其中，所述电感转换器包括至少一个电感元件以及与所述至少一个电感元件相关联的多个第二开关元件，并且其中，所述多个第二开关元件中的一个或多个开关元件彼此连接并且连接至所述电容分压器的输出端；以及

由所述第二功率转换器基于所述多个中间电压中的一个或多个生成所述充电脉冲的一个或多个部分；以及

由所述控制器将在所述多个电压转换周期中生成的所述充电脉冲的多个部分提供给所述电池。