CN113746178A - 电池充电装置、方法及控制器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电池充电装置、方法及控制器。该电池充电装置包括：串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中第二开关和第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；飞跨电容，连接在第一开关和第二开关的公共节点以及第三开关和第四开关的公共节点之间；以及控制器，被配置为生成栅极驱动信号，栅极驱动信号用于在电池充电过程中将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器。

Description

电池充电装置、方法及控制器
技术领域
本发明涉及一种电池充电装置、方法及控制器，在一些具体的实施例中，涉及一种基于开关电容功率转换器的电池充电装置、方法及控制器。
背景技术
随着技术的不断进步，各种电子设备(例如移动电话、平板电脑、数码相机、MP3播放器和/或其他类似的电子设备)已经流行起来。每个便携式设备可以采用多个可充电的电池单元(battery cell)。这些可充电的电池单元可以串联或并联连接，以形成用于存储电能的可充电电池组。
电池充电器被用于恢复电池的能量。电池充电器被控制以向电池提供电压(例如，恒压充电模式)和电流(例如，恒流充电模式)，以便恢复电池的能量。
适合于给电池充电的功率转换拓扑可能是多种多样的。根据拓扑结构的不同，功率转换拓扑可分为三类，即开关型功率转换器、线性稳压器和开关电容型功率转换器(以下简称为开关电容转换器或开关电容功率转换器)。与其它拓扑结构相比，由于开关电容转换器由多个开关和一个飞跨电容(flying capacitor)构成，所以开关电容转换器的复杂性较低。因此，开关电容转换器可以提供紧凑而高效的电源以实现电池充电。
电池充电过程包括五个阶段，即涓流充电阶段、预充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段和结束充电阶段。当电池完全放电时(例如，单节电池的电池电压小于2V)，电池充电器工作于涓流充电阶段。在涓流充电阶段，给电池注入恒定电流，电池电压逐渐升高。涓流充电电流在约20mA至约100mA的范围内。一旦电池电压达到预充电阈值(例如2.2V)，电池充电器将被配置为运行于预充电阶段。预充电电流约为恒定充电电流的十分之一。在预充电阶段，电池电压不断上升。一旦电池电压超过恒流充电阈值(例如3.0V)，电池充电器将被配置为运行于恒流充电阶段。充电电流被增大以作为恒流充电。在恒流充电阶段，电池电压逐渐升高。对于单节电池，电池电压从约3.0V增加到约4.2V。一旦电池电压达到恒压充电阈值(例如4.2V)，电池充电器将被配置为运行于恒压充电阶段。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小。电池电压保持在恒压充电阈值。在结束充电阶段，电池接近于充满。电池充电器会持续运行一段预定时间，直到电池充电过程完成。
在恒压充电阶段，充电电流从大充电电流开始，逐渐减小到小充电电流，且电池电压保持恒定。具有大充电电流的恒压充电阶段和恒流充电阶段可以统称为快速充电阶段。
为了满足上述五个充电阶段的需求，传统的电池充电器必须包括至少两个功率转换器。例如，开关充电器和/或线性稳压器用于为涓流充电阶段、预充电阶段、具有小充电电流的恒压充电阶段和结束充电阶段供电。开关电容功率转换器用于为快速充电阶段供电，以实现高充电效率。然而，具有多个功率转换器的电池充电器不符合成本效益。因此，期望提供一种简单可靠的电池充电器来完成上述五个充电阶段。
发明内容
本公开提供了一种电池充电装置、方法及控制器，在本公开的一些优选实施例中，上述问题及其他问题通常被解决或规避，并且可获得技术优势。
根据一个实施例，提供了一种电池充电装置，包括：串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中第二开关和第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；飞跨电容，连接在第一开关和第二开关的公共节点与第三开关和第四开关的公共节点之间；以及控制器，被配置为生成栅极驱动信号，以在电池的充电过程中将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器。
根据另一个实施例，提供了一种方法，包括：将功率转换器耦合到电池，其中，功率转换器包括：串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中第二开关和第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；以及飞跨电容，连接在第一开关和第二开关的公共节点与第三开关和第四开关的公共节点之间；以及在电池的充电过程中，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器。
根据又一个实施例，提供了一种控制器，包括：多个栅极驱动器，被配置为生成多个栅极驱动信号，以驱动开关电容功率转换器，其中：开关电容功率转换器用于向电池充电；以及在电池的充电过程中，栅极驱动信号被配置为使得开关电容功率转换器中的至少一个开关被配置为线性稳压器。
以上描述宽泛地概括了本公开的特征和技术优点，使得下面对本公开的详细描述可以被更好地理解。下面会对本公开的附加特征和优点进行描述，这些附加特征和优点也构成本公开的权利要求保护的主题。本领域技术人员应当理解，基于本公开的构思和具体实施例，对那些与本公开具有相同目的的其它结构或工艺进行修改和设计，是容易实现的。本领域技术人员还应认识到，这些等效结构未偏离如所附权利要求中所阐述的本公开的精神和范围。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，现将结合附图提供以下描述以供参考，其中：
图1示出了根据本公开实施例的电池充电装置的示意图；
图2示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的一个开关配置为线性稳压器的第一实施方式；
图3示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的一个开关配置为线性稳压器的第二实施方式；
图4示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的两个开关配置为线性稳压器的实施方式；
图5示出了根据本公开的实施例的将图1所示的电池充电装置配置为工作于电荷泵模式的实施方式；
图6示出了根据本公开的实施例的用于控制图1所示电池充电装置的方法的流程图；以及
图7示出了根据本公开的实施例的用于驱动图1所示的电池充电装置的开关的控制器。
在不同附图中，相对应的数字和符号一般用于指示相对应的部分，除非另有说明。这些附图是为了清楚地示出各种实施例的相关方面，不一定且不必须按比例绘制。
具体实施方式
下面将详细讨论本公开的优选实施例的实现和应用。然而，应当理解，本公开提供了许多可应用的发明构思，这些发明构思可在多种特定上下文中体现。所讨论的特定实施例仅仅是对实现和应用本公开的一些特定方式的说明，并且不限制本公开的范围。
本公开将在特定上下文中描述一些优选实施例，即电池充电装置和方法。然而，本公开还可应用于各种其它的电力系统。下面，将参照附图对本公开的各种实施例进行详细说明。
图1示出了根据本公开实施例的电池充电装置的示意图。电池充电装置包括被配置为用于对电池充电的开关电容功率转换器。开关电容功率转换器包括串联连接在输入电压总线VBUS和地之间的第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4。飞跨电容CF连接在第一开关Q1和第二开关Q2的公共节点与第三开关Q3和第四开关Q4的公共节点之间。如图1所示，第二开关Q2和第三开关Q3之间的公共节点连接到输出电压总线VBAT。输出电容Co连接在输出电压总线VBAT和地之间。如图1所示，电池耦合在输出电压总线VBAT和地之间。
电池充电装置还包括连接在输入电压总线VBUS和电源总线VIN之间的开关QB，以保护电池。电源(未示出)耦合至电源总线VIN。电源被配置为电池充电提供电力。如图1所示，开关QB例如是一个N型晶体管。开关QB的漏极连接到输入电压总线VBUS。开关QB的源极连接到电源总线VIN。该开关能够提供反向阻断能力，以将电池与耦合到电源总VIN的各种系统元件隔离。
控制器(图1未示出，但图7中有示出)被配置为生成开关Q1-Q4和QB的栅极驱动信号。此外，控制器被配置为基于多个操作参数和操作模式来控制每个开关的工作状态。此外，控制器还被配置为在电池充电过程中生成栅极驱动信号，以将第一开关Q1和第二开关Q2中的至少一个开关配置为线性稳压器。控制器的具体工作原理将参照图2-7在下文中进行描述。
根据一个实施例，图1所示的各个开关(例如，开关Q1-Q4和QB)可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field-effect transistor,MOSFET)器件、双极结型晶体管(bipolar junction transistor,BJT)器件、超结晶体管(superjunction transistor,SJT)器件、绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)器件、基于氮化镓(GaN)的功率器件和/或类似器件。
需要注意的是，虽然图1示出开关Q1-Q4和QB分别由单个N型晶体管实现，但本领域技术人员可以认识到可能存在许多变化、修改和替代方案。例如，根据不同的应用和设计需要，开关Q1-Q4和QB中的至少一个/一些可以由P型晶体管实现。此外，图1所示的每个开关可以由并联连接的多个开关实现。此外，电容可以与一个开关并联以实现零电压开关(zerovoltage switching,ZVS)/零电流开关(zero current switching,ZCS)。
在工作过程中，开关电容功率转换器可以被配置为提供小充电电流，以满足各种充电阶段(包括涓流充电阶段、预充电阶段、具有小充电电流的恒压充电阶段和结束充电阶段)的要求。基于该配置，开关电容功率转换器的至少一个开关被配置为线性稳压器，以控制流经电池的电流。
在一些实施例中，电池充电装置被配置为提供小充电电流(例如，在涓流充电阶段为20mA)，此时线性稳压器中的功率损耗并不显着。因此，开关电容功率转换器的一个开关被配置为线性稳压器。在一些实施例中，开关Q1可以被配置为线性稳压器，该系统配置的详细操作原理将参照图2在下文讨论。在另一些实施例中，开关Q2可以被配置为线性稳压器，该系统配置的详细操作原理将参照图3在下文讨论。
在一些实施例中，电池充电装置被配置为提供大充电电流(例如，在恒压充电阶段为几百毫安)，此时单个线性稳压器中的功率损耗可能会导致产生过多的热量，从而产生可靠性问题。为了避免在单个线性稳压器中产生过多的热量，可以将两个开关(例如开关Q1和开关Q2)配置为线性稳压器。
在一些实施例中，开关Q1被配置为第一线性稳压器，且开关Q2被配置为第二线性稳压器。上述两个线性稳压器串联连接。电池的电压/电流调节是通过同时控制这两个线性稳压器来实现的。为了获得更好的热性能，这两个线性稳压器上的压降(voltage drops)是动态调整的，以便在这两个线性稳压器上实现均匀的温度分布。例如，控制器可以分别检测开关Q1和开关Q2的温度。基于检测到的温度，控制器可以降低具有相对低温的开关的栅极驱动电压，从而增加具有相对低温的开关的功率损耗。另一方面，控制器可以提高具有相对高温的开关的栅极驱动电压，从而降低具有相对高温的开关的功率损耗。通过使用上述控制机制，开关Q1和开关Q2可以实现均匀的温度分布。
在一些实施例中，以交替方式执行将开关Q1配置为第一线性稳压器和将开关Q2配置为第二线性稳压器。具体来说，控制器可以分别检测开关Q1和开关Q2的温度。当开关Q1的温度超过预定温度阈值时，控制器将开关Q1配置为退出线性稳压器模式并作为常通开关工作，并将开关Q2配置为线性稳压器。同样，当开关Q2的温度超过预定温度阈值时，控制器将开关Q2配置为退出线性稳压器模式并作为常通开关工作，并将开关Q1配置为线性稳压器。通过使用上述控制机制，开关Q1和开关Q2以交替方式被配置为线性稳压器。
在工作过程中，在电池充电过程的快速充电阶段，开关电容功率转换器可以被配置为在电荷泵模式下操作以实现高效率。在电荷泵模式下，开关电容功率转换器作为分压器。更具体地，开关电容功率转换器的输出电压等于输入电压的二分之一。电荷泵模式的具体工作原理将参照图5在下文中进行描述。
图2示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的一个开关配置为线性稳压器的第一实施方式。为了满足不同充电阶段的要求，图1所示的电池充电装置中的一个开关被配置为线性稳压器。在一些实施例中，线性稳压器是低压差(low dropout,LDO)稳压器。如图2所示，开关QB、Q2、Q4完全导通，如与其符号相应的元件上的粗黑线所示。在此系统配置中，开关Q2被配置为第一常通开关(always-on switch)，开关Q4被配置为第二常通开关，开关Q3关闭(如与其符号相应的元件上的箭头所示)。在此系统配置中，开关Q3作为常断开关(always-off switch)。开关Q1被配置为线性稳压器。
在工作过程中，开启的开关QB、开关Q2和线性稳压器(Q1)建立了耦合至VIN的电源和电池BATTERY之间的导电路径。电源被配置为为电池充电提供电力。通过控制线性稳压器(Q1)的工作状态来控制和调节施加到电池上的充电电流和电压。
图3示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的一个开关配置为线性稳压器的第二实施方式。图3所示的第二实施方式与图2中所示的第一实施方式类似，其区别在于开关Q2被配置为线性稳压器。如图3所示，开关QB、Q1、Q4完全打开，如与其符号相应的元件上的粗黑线所示。在此系统配置中，开关Q1被配置为第一常通开关，开关Q4被配置为第二常通开关，开关Q3关闭(如与其符号相应的元件上的箭头所示)。在此系统配置中，开关Q3作为常断开关。
在工作过程中，开启的开关QB、开关Q1和线性稳压器(Q2)建立了耦合至VIN的电源和电池BATTERY之间的导电路径。电源被配置为为电池充电提供电力。通过控制线性稳压器(Q2)的工作状态来控制和调节施加到电池上的充电电流和电压。
图4示出了根据本公开实施例的将电池充电装置的两个开关配置为线性稳压器的实施方式。为了满足不同充电阶段的要求，图1所示的电池充电装置中的两个开关被配置为线性稳压器。开关Q1被配置为第一线性稳压器。开关Q2被配置为第二线性稳压器。如图4所示，开关QB、Q4完全打开，如与其符号相应的元件上的粗黑线所示。在此系统配置中，开关Q4被配置为常通开关，开关Q3关闭(如与其符号相应的元件上的箭头所示)。在此系统配置中，开关Q3用作常断开关。
在工作过程中，开启的开关QB、第一线性稳压器(Q1)和第二线性稳压器(Q2)建立了耦合至VIN的电源和电池BATTERY之间的导电路径。电源被配置为为电池充电提供电力。通过控制线性稳压器(包括Q1和Q2)的工作状态来控制和调节施加到电池上的充电电流和电压。
在一些实施例中，同时执行将开关Q1配置为第一线性稳压器和将开关Q2配置为第二线性稳压器。在另一些实施例中，以交替方式执行将开关Q1配置为第一线性稳压器和将开关Q2配置为第二线性稳压器。此外，控制器被配置为检测开关Q1和开关Q2的温度，并基于开关Q1和开关Q2的温度，以动态方式将开关Q1配置为第一线性稳压器、将开关Q2配置为第二线性稳压器。
图5示出了根据本公开的实施例的将图1所示的电池充电装置配置为工作于电荷泵模式的实施方式。为了实现电池充电过程中的快速充电阶段的高效率，开关电容功率转换器被配置为在电荷泵模式下工作。如图5所示，开关QB完全打开，如与其符号相应的元件上的粗黑线所示。控制器被配置为根据电荷泵模式的工作原理控制开关Q1-Q4的导通和关断。在电荷泵模式下，开关电容功率转换器作为分压器。更具体地说，开关电容功率转换器的输出电压等于输入电压的二分之一。
在电荷泵模式中，开关电容功率转换器被配置为在两个不同的阶段中操作。在第一阶段，开关Q1和开关Q3导通，开关Q2和开关Q4关断。由于开关Q1和开关Q3导通，因此在输入电压总线VBUS和输出电压总线VBAT之间建立了第一导电路径。第一导电路径由开关Q1、飞跨电容CF和开关Q3形成。电流通过第一导电路径从输入电压总线VBUS流向输出电压总线VBAT。在第一阶段，飞跨电容CF被充电并且能量相应地储存在飞跨电容CF中。
在第二阶段，开关Q1和开关Q3关断，开关Q2和开关Q4导通。由于开关Q2和开关Q4导通，因此建立了第二条导电路径。第二导电路径由开关Q4、飞跨电容CF和开关Q2形成。在第二阶段，电流流动使得飞跨电容CF放电，飞跨电容CF中储存的能量相应减少。
图6示出了根据本公开的实施例的用于控制图1所示电池充电装置的方法的流程图。图6所示的流程图仅作为示例，不应过度理解为用于限制权利要求的范围。本领域普通技术人员可以认识到本公开的各实施例可以存在许多变化、替代和修改。例如，如图5-6所示的各步骤可以被添加、删除、替换、重新排列和重复。
返回参考图1，开关电容功率转换器包括串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。第二开关和第三开关的公共节点被配置为耦合到电池。飞跨电容连接在第一开关和第二开关的公共节点与第三开关和第四开关的公共节点之间。
在步骤602中，将开关电容功率转换器耦合到电池。开关电容功率转换器的输入端通过开关连接到电源。开关电容功率转换器的输出端连接到电池。
在步骤604中，在电池充电过程中，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为的线性稳压器。线性稳压器用于调节流经电池的电流以及电池两端的电压。
该方法还包括：在电池充电过程中的涓流充电阶段，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对电池进行充电。
该方法还包括：在电池充电过程中的预充电阶段，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对电池进行充电。
该方法还包括：在对电池充电过程中的恒压充电阶段的小电流部分中，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对电池进行充电。
该方法还包括：在电池充电过程的结束充电阶段，将第一开关和第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对电池进行充电。
该方法还包括：在对电池充电的过程的快速充电阶段，将功率转换器配置为工作于电荷泵模式。电池充电过程的快速充电阶段包括恒压充电阶段的大电流部分和恒流充电阶段。
返回参考图2，该方法还包括：在电池充电过程中，将第一开关配置为线性稳压器，将第二开关配置为第一常通开关，将第三开关配置为常断开关，并将第四开关配置为第二常通开关。
返回参考图3，该方法还包括：在电池充电过程中，将第一开关配置为第一常通开关，将第二开关配置为线性稳压器，将第三开关配置为常断开关，并将第四开关配置为第二常通开关。
返回参考图4，该方法还包括：在电池充电过程中，将第一开关配置为第一线性稳压器，将第二开关配置为第二线性稳压器，将第三开关配置为常断开关，并将第四开关配置为常通开关。
图7示出了根据本公开的实施例的用于驱动图1所示的电池充电装置的开关的控制器。控制器700包括五个栅极驱动器和多个用于处理各种操作参数(例如，流经电池的电流(IB)、电池两端的电压(VB)和开关Q1-Q4和QB的封装上的温度(T))的信号处理装置。
第一栅极驱动器被配置为生成施加到开关Q1的栅极的第一栅极驱动信号。第二栅极驱动器被配置为生成施加到开关Q2的栅极的第二栅极驱动信号。第三栅极驱动器被配置为生成施加到开关Q3的栅极的第三栅极驱动信号。第四栅极驱动器被配置为生成施加到开关Q4的栅极的第四栅极驱动信号。第五栅极驱动器被配置为生成施加到开关QB的栅极的第五栅极驱动信号。
在工作过程中，第一栅极驱动器被配置为将第一栅极驱动信号施加到开关Q1的栅极，使得开关Q1在电池充电过程中的多个充电阶段期间作为线性稳压器。同样，第二栅极驱动器被配置为将第二栅极驱动信号施加到开关Q2的栅极，使得开关Q2在电池充电过程中的多个充电阶段期间作为线性稳压器。
此外，控制器700还用于协调第一栅极驱动器和第二栅极驱动器，使得开关Q2和开关Q2均可作为线性稳压器。上述两个线性稳压器可同时运行。在一些实施例中，施加到这两个线性稳压器上的压降被动态调整，以便于在这两个线性稳压器上实现均匀的温度分布。控制器700可以分别检测开关Q1和开关Q2的温度。在一些实施例中，当开关Q1的温度低于开关Q2的温度时，响应于该温度关系，控制器700可以降低开关Q1的栅极驱动电压并提高开关Q2的栅极驱动电压，从而增加开关Q1的功率损耗并减少开关Q2的功率损耗。另一方面，当开关Q1的温度高于开关Q2的温度时，控制器700可以降低开关Q2的栅极驱动电压并提高开关Q1的栅极驱动电压，从而增加开关Q2的功率损耗并减少开关Q1功率损耗。通过使用上述控制机制，可以在开关Q1和开关Q2实现均匀的温度分布。
在一些实施例中，第一栅极驱动器和第二栅极驱动器被协调以使得开关Q1和开关Q2以交替方式被配置为线性稳压器。例如，控制器700可以分别检测开关Q1和开关Q2的温度。当开关Q1的温度超过预定温度阈值时，控制器700将开关Q1配置为常通开关，并将开关Q2配置为线性稳压器。同样，当开关Q2的温度超过预定温度阈值时，控制器700将开关Q2配置为常通开关，并将开关Q1配置为线性稳压器。通过使用上述控制机制，开关Q1和开关Q2以交替方式被配置为线性稳压器。
需要说明的是，上述具有五个栅极驱动器的控制器700只是作为一个示例，不应过度理解为用于限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到本公开的各实施例可以存在许多变化、替代和修改。例如，可以通过使用外部栅极驱动器来进一步提高驱动能力。
尽管已经详细描述了本公开的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求定义的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开各实施例进行各种修改、替换和变换。
此外，本申请的范围不限于说明书中描述的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。正如本领域普通技术人员可以容易地从本公开中理解的那样，与本文描述的相应实施例具有基本相同的功能或实现基本相同的结果的过程、机器、制造、物质组合物、装置、方法或步骤可以根据本公开被采用，这些过程、机器、制造、物质组合物、装置、方法或步骤可以是目前存在的或未来被开发的。因此，所附权利要求书旨在将这样的过程、机器、制造、物质组合物、装置、方法或步骤包括在其范围内。

Claims (20)

1.一种电池充电装置，包括：
串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中所述第二开关和所述第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；
飞跨电容，连接在所述第一开关和所述第二开关的公共节点与所述第三开关和所述第四开关的公共节点之间；以及
控制器，被配置为生成栅极驱动信号，以在所述电池的充电过程中将所述第一开关和所述第二开关中的至少一个配置为线性稳压器。
2.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，
所述第一开关被配置为线性稳压器；
所述第二开关被配置为第一常通开关；
所述第三开关被配置为常断开关；以及
所述第四开关被配置为第二常通开关。
3.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，
所述第一开关被配置为第一常通开关；
所述第二开关被配置为线性稳压器；
所述第三开关被配置为常断开关；以及
所述第四开关被配置为第二常通开关。
4.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，
所述第一开关被配置为第一线性稳压器；
所述第二开关被配置为第二线性稳压器；
所述第三开关被配置为常断开关；以及
所述第四开关被配置为常通开关。
5.根据权利要求4所述的电池充电装置，其中，
同时执行将所述第一开关配置为所述第一线性稳压器和将所述第二开关配置为所述第二线性稳压器。
6.根据权利要求4所述的电池充电装置，其中，
交替执行将所述第一开关配置为所述第一线性稳压器和将所述第二开关配置为所述第二线性稳压器。
7.根据权利要求1所述的电池充电装置，还包括：
连接在所述输入电压总线和电源之间的开关，其中，所述开关被配置为在所述电池的充电过程中完全导通。
8.根据权利要求1所述的电池充电装置，其中，
所述控制器还被配置为检测所述第一开关和所述第二开关的温度，并基于所述第一开关和所述第二开关的温度，以动态方式将所述第一开关配置为第一线性稳压器和将所述第二开关配置为第二线性稳压器。
9.一种方法，包括：
将功率转换器耦合到电池，其中，所述功率转换器包括：
串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中所述第二开关和所述第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；以及
飞跨电容，连接在所述第一开关和所述第二开关的公共节点与所述第三开关和所述第四开关的公共节点之间；以及
在所述电池的充电过程中，将所述第一开关和所述第二开关中的至少一个配置为线性稳压器。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中的涓流充电阶段和预充电阶段，将所述第一开关和所述第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对所述电池进行充电。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中的恒压充电阶段的小电流部分，将所述第一开关和所述第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对所述电池进行充电。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中的结束充电阶段，将所述第一开关和所述第二开关中的至少一个配置为线性稳压器，以对所述电池进行充电。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的快速充电阶段中，将所述电源转换器配置为工作在电荷泵模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
所述电池的快速充电阶段包括恒压充电阶段的大电流部分和恒流充电阶段。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中，将所述第一开关配置为线性稳压器，将所述第二开关配置为第一常通开关，将所述第三开关配置为常断开关，并将所述第四开关配置为第二常通开关。
16.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中，将所述第一开关配置为第一常通开关，将所述第二开关配置为线性稳压器，将所述第三开关配置为常断开关，并将所述第四开关配置为第二常通开关。
17.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述电池的充电过程中，将所述第一开关配置为第一线性稳压器，将所述第二开关配置为第二线性稳压器，将所述第三开关配置为常断开关，并将所述第四开关配置为常通开关。
18.一种控制器，包括：
多个栅极驱动器，被配置为生成多个栅极驱动信号，以驱动开关电容功率转换器，其中：
所述开关电容功率转换器被配置为向电池充电；以及
在所述电池的充电过程中，所述栅极驱动信号被配置为使得所述开关电容功率转换器中的至少一个开关被配置为线性稳压器。
19.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述开关电容功率转换器包括：
串联连接在输入电压总线和地之间的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中所述第二开关和所述第三开关的公共节点被配置为耦合到电池；以及
飞跨电容，连接在所述第一开关和所述第二开关的公共节点与所述第三开关和所述第四开关的公共节点之间。
20.根据权利要求18所述的控制器，其中，
所述至少一个开关选自所述第一开关和所述第二开关中的任意一个。
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