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TWI477030B - 用於平衡電池組間的電壓之系統、電池包及方法 - Google Patents

用於平衡電池組間的電壓之系統、電池包及方法 Download PDF

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TWI477030B
TWI477030B TW102102202A TW102102202A TWI477030B TW I477030 B TWI477030 B TW I477030B TW 102102202 A TW102102202 A TW 102102202A TW 102102202 A TW102102202 A TW 102102202A TW I477030 B TWI477030 B TW I477030B
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TW201351843A (zh
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威廉 亞薩斯
湯瑪斯 格里寧
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蘋果公司
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
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Description

用於平衡電池組間的電壓之系統、電池包及方法 相關申請案
本申請案為由發明人William C.Athas及P.Jeffrey Ungar於2009年8月5日申請之審查中的美國專利申請案第12/535,974號標題為「High-Efficiency Switched-Capacitor Power Conversion」之部分臨時申請案(continuation-in part)，並且於此在35 U.S.C.§120下對其主張優先權(代理人編號APL-P7723US1)。
本揭示發明通常相關於由串聯耦接在一起的多個電池組組成的電池包。更具體地說，該等揭示實施例相關於用於平衡電池包內的電池組間的電壓的方法及設備。
電池效能對可攜式計算裝置的有效操作係關 鍵的，諸如，膝上型電腦。為提供更高供應電壓，可攜式計算裝置內側的電池組典型地串聯堆疊在電池包內側。此配置有效率地提供電力，因為導通損耗在此種串聯配置中較低。(須注意電池組可包括電性並聯連接在一起的一或多個電池。)
然而，若組成電池包的電池組在容量上未精確地匹配，該電池包可遭受不平衡情況。由於電池組之間的製造變化，此種電池組不平衡情況可存在於新電池包中，或當電池組容量隨時間以不同速率衰退時，彼等也可由超過電池包壽命所引發。不平衡電池包具有降低容量，因為具有最高電荷狀態的電池組將導致充電處理終結，其意謂著具有較低電荷狀態的電池組永遠不能完整地充電。此外，當電池包放電時，具有最少電荷的電池組可導致放電處理停止，即使電荷可能仍殘留在其他電池組中。
目前使用許多機制處理電池組中的不平衡情況。「被動平衡器」在充電處理期間藉由切換與經選擇電池組並聯的電阻而操作。此等電阻的作用係在充電處理期間轉移經選擇電池組週遭的電流，其導致經選擇電池組更緩慢地充電，其在充電處理期間協助跨越電池組之電壓的等化。雖然被動平衡器可在充電處理期間將電池組電壓等化，彼等未緩和在放電處理期間引發的不平衡問題。
相對於被動平衡器，「主動平衡器」係電感器為基的並可隨時操作，例如，在電池包充電、放電、或靜止時。主動平衡器藉由選擇性地將電感器耦接至電池組 以在該等電池組之間移動電流而操作。不幸地，此種主動平衡器可產生安全問題。例如，若切換處理未受小心地控制或若在開關中有故障，可能將過多電流推送入電池組中，其可能損壞該電池組。
因此，所需要的係用於解決電池組之間的容量不平衡問題而沒有既存之被動平衡器或主動平衡器之缺點的方法及設備。
該等揭示實施例提供平衡電池組間的電壓的系統。該系統包括複數個電池組，包括第一組及第二組，及具有第一端及第二端的第一電容器。該系統也包括第一組交換裝置，其選擇性地將該第一電容器的該等第一及第二端耦接至該第一組的第一及第二端，及至該第二組的第一及第二端。該系統另外包括時脈產生電路，其產生具有實質不重疊時脈相位的時脈訊號，包括第一相位及第二相位。將此時脈產生電路組態成控制該第一組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端。
在部分實施例中，各電池組包括一或多個電池，其中若電池組包含多個電池，將該等多個電池並聯電性耦接。
在部分實施例中，將該等複數個電池串聯電性耦接，以形成電池包。
在部分實施例中，該系統更包含第二組交換裝置；及具有第一端及第二端的第二電容器。在此等實施例中，將該時脈產生電路組態成控制該第二組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端。
在部分實施例中，該第一組交換裝置包括：第一交換器，其在第一相位期間將該第一電容器的該第一端耦接至該第一組的該第一端；第二交換器，其在第一相位期間將該第一電容器的該第二端耦接至該第一組的該第二端；第三交換器，其在第二相位期間將該第一電容器的該第一端耦接至該第二組的該第一端；及第四交換器，其在第二相位期間將該第一電容器的該第二端耦接至該第二組的該第二端。
在部分實施例中，該等複數個組也包括與該第一組及該第二組串聯電性耦接的第三組。該系統也包括具有第一端及第二端的第三電容器。在此等實施例中，將該第一組交換裝置及該時脈產生電路組態成使得在該第一相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第三組 的該等第一及第二端。
在部分實施例中，該時脈產生電路係包括至少一電感及至少一電容的共振LC振盪器電路。
在部分實施例中，該共振LC振盪器電路包括：第一相位輸出；第二相位輸出；耦接在電壓源及該第一相位輸出之間的第一電感器；耦接在該電壓源及該第二相位輸出之間的第二電感器；具有耦接至基底電壓的源端、耦接至該第一相位輸出的汲端、及耦接至該第二相位輸出之閘端的第一電晶體；及具有耦接至該基底電壓的源端、耦接至該第二相位輸出的汲端、及耦接至該第一相位輸出之閘端的第二電晶體。
在部分實施例中，該第一組交換裝置包括功率MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)。
在部分實施例中，該第一電容器包括一或多個極低等效串聯電阻(ESR)及極低等效串聯電感(ESL)的陶瓷電容器。
在部分實施例中，將該時脈產生電路組態成間歇地運行，以平衡該第一組及該第二組之間的電壓。
在部分實施例中，將該時脈產生電路組態成連續地運行，以維持該第一組及該第二組之間的平衡電壓。
102、104、302、304‧‧‧交換電容器區塊(SCB)
103‧‧‧電池包
106、306‧‧‧振盪器區塊
108、109、308‧‧‧電池組
110‧‧‧VLO
111‧‧‧振盪器供應電壓VOSC
112‧‧‧VHI
113‧‧‧基底電壓VB
201‧‧‧節點A
202、204、206、208‧‧‧交換裝置
210、312‧‧‧電容器
309‧‧‧VHX
310、314‧‧‧電晶體
402、404‧‧‧電感器
408、410‧‧‧FET
412‧‧‧自舉電容器CB2
414‧‧‧自舉電容器CB1
416、418‧‧‧齊納二極體
420、422‧‧‧交叉耦接FET
φ1X 、φ2X ‧‧‧訊號
φ1H 、φ2H 、φ1L 、φ2L ‧‧‧輸出
CL 、CH 、PL 、PH ‧‧‧二相位時脈
CX 、PX ‧‧‧輸入
圖1描繪根據本發明的實施例之耦接至電池 包的電壓平衡器。
圖2描繪根據本發明的實施例之交換電容器區塊的結構。
圖3A描繪根據本發明的實施例之用於三個電池組的電壓平衡器。
圖3B描繪根據本發明的實施例之關聯交換電容器區塊的結構。
圖4描繪根據本發明的實施例之共振時脈產生電路。
圖5呈現描繪根據本發明的實施例之電壓平衡處理的流程圖。
呈現以下描述以致能任何熟悉本發明之人士製造及使用該等已揭示實施例，並將其提供在特定應用及其必要條件的上下文中。該等已揭示實施例的各種修改對熟悉本發明之人士將係顯而易見的，且界定於本文的普遍原理可能施用至其他實施例及應用上而不脫離該等已揭示實施例的精神及範圍。因此，該等已揭示實施例不限於已顯示的該等實施例，而待給予與本文所揭示之該等原理及特性符合的最廣寬範圍。
描述於此實施方式中的資料結構及程式碼典型地儲存在非暫時電腦可讀儲存媒體中，其可能係可儲存供電腦系統使用之程式及/或資料的任何裝置或媒體。該 非暫時電腦可讀儲存媒體包括，但未受限於，揮發性記憶體、非揮發性記憶體、磁及光儲存裝置，諸如，硬碟驅動器、磁帶、CD(光碟)、DVD(數位多樣化光碟或數位視訊光碟)、或目前已知或稍後發展之能儲存程式碼及/或資料的其他媒體。
可將描述於實施方式中的方法及處理具現為程式碼及/或資料，彼等可儲存在如上述的非暫時電腦可讀儲存媒體中。當電腦系統讀取及執行儲存在非暫時電腦可讀儲存媒體中的程式碼及/或資料時，該電腦系統實施具現為資料結構及程式碼並儲存在非暫時電腦可讀儲存媒體中的該等方法及處理。此外，下文描述的方法及處理可包括在硬體模組中。例如，該等硬體模組可包括，但未受限於，特定應用積體電路(ASIC)晶片、場效可程式化閘極陣列(FPGA)、及目前已知或稍後發展的其他可程式化邏輯裝置。當將硬體模組啟動時，該等硬體模組實施包括在該等硬體模組內的方法及處理。
電壓平衡器
圖1描繪根據本發明的實施例之耦接至電池包103的電壓平衡器。電池包103包含電性串聯耦接在一起的二電池組108-109，其中跨越電池組109的電壓係VLO -VB 且跨越電池組108的電壓係VHI -VLO 。須注意各電池組108-109包括一或多個電池，其中若電池組包含多個電池，將該等多個電池並聯電性耦接。
在描繪於圖1的實施例中，振盪器區塊106從振盪器電壓源接收振盪器供應電壓VOSC 111，並產生該二相位時脈的四個版本，亦即，CL 、CH 、PL 、及PH 。此二相位時脈控制二交換電容器區塊(SCB)102及104，彼等在反向時脈相位期間選擇性地交換在電池組108-109之間的電容器。須注意在電池組108-109之間交換電容器的處理的作用係將電池組108-109之間的電壓等化。更具體地說，在第一時脈相位期間，SCB 102耦接跨越電池組108之終端的第一電容器(見圖2中的電容器210)，同時SCB 104耦接跨越電池組109之終端的第二電容器(未圖示)。其次，在第二時脈相位期間，SCB 102耦接跨越電池組109之終端的第一電容器，同時SCB 104耦接跨越電池組108之終端的第二電容器。須注意因為電流可持續地流入及流出電池組108及109(除了當在SCB 102及104中的電容器在電池組108及109之間交換時的小量時間外)，使用二SCB 102及104取代單一SCB意圖消除流經該系統的電流。
交換電容器區塊
圖2描繪根據本發明的實施例之範例交換電容器區塊102的結構。SCB 102包括電容器210(也稱為「泵電容」)及一組交換裝置202、204、206、及208。在本說明實施例中，交換裝置202、204、206、及208係功率金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)。須注意圖2 也描畫各MOSFET 202、204、206、及208之內接二極體的方向性。
圖2另外描繪MOSFET 202、204、206、及208的連接。更具體地說，MOSFET 202在時脈輸入CH 的控制下將電容器210的第一終端耦接至VLO 110；MOSFET 206在時脈輸入CL 的控制下將電容器210的第二終端耦接至基底電壓VB 113；MOSFET 204在時脈輸入PH 的控制下將電容器210的第一終端耦接至VHI 112；且MOSFET 208在時脈輸入PL 的控制下將電容器210的第二終端耦接至VLO 110。
在第一時脈相位期間，將電容器210的第一終端耦接至VLO 110，並將電容器210的第二終端耦接至VB 。此導致跨越電容器210的電壓變為VLO -VB ，其係跨越圖1中之電池組109的電壓。在第二時脈相位期間，將電容器210的第一終端耦接至VHI 112，並將電容器210的第二終端耦接至VLO 110。此導致跨越電容器210的電壓變為VHI -VLO ，其係跨越圖1中之電池組108的電壓。須注意在電池組108及109之間的交替耦接電容器210導致電池組108及109的電壓等化。更具體地說，若電池組108具有比電池組109更高的電壓，當將電容器210耦接至電池組108時，電流將從電池組108移動至SCB 102中，且隨後當電容器210耦接至電池組109時，電荷將從電容器210移動至電池組109中。
在一實施例中，使用並聯電容器組實作電容 器210，其中各電容器係100μF陶瓷型電容器。該電容器組的第二終端搖擺於VB 及VLO 之間。因此，將該電容器組的第二終端耦接至VLO 之用於MOSFET 208的閘極驅動必須具有至少為VG +VLO 的電壓搖擺，其中VG 係Rds (on)到達其最小導通電阻所需要的閘極驅動電壓。相似地，電容器210的第一終端在VLO 及VHI 之間搖擺。因此，連接至該電容器組之第一終端的MOSFET 202及204不必在VLO 以下搖擺。此等閘極驅動訊號可藉由輸入電壓偏壓以在VLO +VB +VG 及VHI +VB +VG 之間搖擺。須注意驅動各閘極所需的能量與(VLO +VG )2 成正比。
用於三個電池組的電壓平衡器
圖3A描繪根據本發明的實施例之用於三個電池組的電壓平衡器。描繪於圖3A中的系統與描繪於圖1中的系統相似，除了電池包103包含串聯耦接在一起的三個電池組109、108、及308，其中跨越電池組109的電壓係VLO -VB 、跨越電池組108的電壓係VHI -VLO 、且跨越電池組308的電壓係VXH -VHI 。又，與圖1中的振盪器區塊106比較，振盪器區塊306產生二額外訊號φ1X 及φ2X ，將彼等饋送入交換電容器區塊302-304中的額外輸入CX 及PX 。
圖3B描繪根據本發明的實施例之交換電容器區塊302的結構。須注意圖3B包含描繪於圖2中的所有電路，並另外包含二電晶體310及314以及額外電容器 312，將其堆疊在電容器210頂部上。也須注意電容器312的下終端附接至節點A 201。
在第一時脈相位期間，將電容器312的第一終端耦接至VHI 112，並將電容器312的第二終端耦接至VLO 110。此導致跨越電容器312的電壓變為VHI -VLO ，其係跨越圖3A中之電池組108的電壓。在第二時脈相位期間，將電容器312的第一終端耦接至VHX 309，並將電容器312的第二終端耦接至VHI 112。此導致跨越電容器312的電壓變為VXH -VHI ，其係跨越圖3A中之電池組308的電壓。須注意在電池組108及308之間的交替耦接電容器312將電池組108及308之間的電壓等化。在此同時，電容器210在正電池組109及108之間交換，其將電池組109及108之間的電壓等化。
共振時脈產生電路
圖4描繪根據本發明的實施例之可用於實作圖1中之振盪器區塊106或圖3A中之振盪器區塊306的共振時脈產生電路。參考圖4的底部，此共振時脈產生電路包括產生相反時脈相位的二個互補電路部。第一電路部包括電感器402及FET 410，並產生輸出φ2L 。第二互補電路部包括電感器404及FET 408，並產生輸出φ1L ，其中φ1L 及φ2L 提供相反時脈相位。須注意FET 408及410係交叉耦接的，使得用於FET 408及410各者的控制輸入係取自互補電路部的輸出。也須注意使用該相反時脈相位的輸 出負載電容將各FET的閘極電容集中。(另外須注意負載電容係在SCB的閘極電容。)
在此共振時脈產生電路操作期間，能量在電感及電容電路元件之間來回振盪而沒有顯著導通或交換損耗。更具體地說，在第一電路部中，能量在電感器402及用於輸出φ2L 的負載電容之間振盪，其以相對FET 408的閘極電容集中。相似地，在第二電路部中，能量在電感器404及用於輸出φ1L 的負載電容之間振盪，其以相對FET 410的閘極電容集中。
圖4的頂部描繪產生輸出φ1H 及φ2H 的對應電路。在輸出φ1H 及φ2H 上的電壓跟隨在輸出φ1L 及φ2L 上的電壓，但被偏壓至更高電壓位準。此係藉由使用二個自舉電容器CB1 414及CB2 412及二個交叉耦接FET 422及420完成，該等交叉耦接FET在一相位期間將高時脈輸出夾持為VLO ，然後在另一相位期間以VLO 之正位移跟隨時脈輸出。可將在輸出φ1H 及φ2H 上的高電壓位準用於驅動描繪於圖2中的MOSFET 202及204。如上文討論中提及的，此等MOSFET需要在VLO 及VHI +VG 之間搖擺的閘極驅動訊號。如在圖4的頂部中描繪的，可再度堆疊點虛線箱A，以提供圖3B之「極高」(XH)輸出。
須注意分別將齊納二極體416及418(彼等可係，例如，19V齊納二極體)耦接於輸出φ2L 及φ1L 之間，並接地以在通電期間保護該等電路免於大暫態電壓。也須注意交叉耦接FET 420及422可用具有耦接至VLO 之陽極 及耦接至φ1H 或φ2H 之陰極的一般二極體取代。
電壓平衡處理
圖5呈現描繪根據本發明的實施例之電壓平衡處理的流程圖。在操作期間，該系統使用時脈產生電路，以產生具有實質不重疊時脈相位的時脈訊號，包括第一相位及第二相位(步驟502)。該系統將該等時脈訊號施加至第一組交換裝置，使得在該第一相位期間，將第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端(步驟504)。該系統也將該時脈訊號施加至第二組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端(步驟506)。
已僅針對說明及描述之目的於上文呈現實施例的描述。不將彼等視為係徹底揭示或將本發明限制在所揭示的形式。因此，許多修改及變化對熟悉本發明之人士將係顯而易見的。此外，不將上述揭示視為限制本發明。本發明的範圍係由隨附之申請專利範圍界定。

Claims (17)

  1. 一種平衡電池組間的電壓的系統，包含：複數個電池組，包括第一組及第二組；第一電容器，具有第一端及第二端；第二電容器，具有第一端及第二端；第一組交換裝置，其選擇性地將該第一電容器的該等第一及第二端耦接至該第一組的第一及第二端，及該第二組的第一及第二端；第二組交換裝置，其選擇性地將該第二電容器的該等第一及第二端耦接至該第一組的第一及第二端，及該第二組的第一及第二端；及時脈產生電路，其產生具有實質不重疊時脈相位的時脈訊號，包括第一相位及第二相位；其中將該時脈產生電路組態成：控制該第一組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端；及控制該第二組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等 第一及第二端。
  2. 如申請專利範圍第1項的系統，其中各電池組包括一或多個電池，其中若電池組包含多個電池，將該等多個電池並聯電性耦接。
  3. 如申請專利範圍第1項的系統，其中將複數個電池串聯電性耦接，以形成電池包。
  4. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組交換裝置包括：第一交換器，其在第一相位期間將該第一電容器的該第一端耦接至該第一組的該第一端；第二交換器，其在第一相位期間將該第一電容器的該第二端耦接至該第一組的該第二端；第三交換器，其在第二相位期間將該第一電容器的該第一端耦接至該第二組的該第一端；及第四交換器，其在第二相位期間將該第一電容器的該第二端耦接至該第二組的該第二端。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該等複數個電池組也包括與該第一組及該第二組串聯電性耦接的第三組；其中該系統另外包含具有第一端及第二端的第三電容器；且其中將該第一組交換裝置及該時脈產生電路組態成使得在該第一相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二 相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第三組的該等第一及第二端。
  6. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該時脈產生電路係包括至少一電感及至少一電容的共振LC振盪器電路。
  7. 如申請專利範圍第6項的系統，其中該共振LC振盪器電路包括：第一相位輸出；第二相位輸出；第一電感器，耦接在電壓源及該第一相位輸出之間；第二電感器，耦接在該電壓源及該第二相位輸出之間；第一電晶體，具有耦接至基底電壓的源端、耦接至該第一相位輸出的汲端、及耦接至該第二相位輸出的閘端；及第二電晶體，具有耦接至該基底電壓的源端、耦接至該第二相位輸出的汲端、及耦接至該第一相位輸出的閘端。
  8. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組交換裝置包括功率MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)。
  9. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一電容器包括一或多個極低等效串聯電阻(ESR)及極低等效串聯電感(ESL)的陶瓷電容器。
  10. 如申請專利範圍第1項的系統，其中將該時脈產生電路組態成間歇地運行，以平衡該第一組及該第二組之間的電壓。
  11. 如申請專利範圍第1項的系統，其中將該時脈產生電路組態成連續地運行，以維持該第一組及該第二組之間的平衡電壓。
  12. 一種平衡電池組間的電壓的電池包，包含：複數個電池組，包括第一組及第二組，其中該等複數個電池組串聯電性耦接，其中各電池組包括一或多個電池，其中若電池組包含多個電池，將該等多個電池並聯電性耦接；第一電容器，具有第一端及第二端；第二電容器，具有第一端及第二端；第一組交換裝置，其選擇性地將該第一電容器的該等第一及第二端耦接至該第一組的第一及第二端，及該第二組的第一及第二端；第二組交換裝置，其選擇性地將該第二電容器的該等第一及第二端耦接至該第一組的第一及第二端，及該第二組的第一及第二端；及時脈產生電路，其產生具有實質不重疊時脈相位的時脈訊號，包括第一相位及第二相位；其中將該時脈產生電路組態成：控制該第一組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第 一組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端；及控制該第二組交換裝置，使得在該第一相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端。
  13. 如申請專利範圍第12項的電池包，其中該等複數個電池組也包括與該第一組及該第二組串聯電性耦接的第三組；其中該系統另外包含具有第一端及第二端的第三電容器；且其中將該第一組交換裝置及該時脈產生電路組態成使得在該第一相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第三組的該等第一及第二端。
  14. 如申請專利範圍第12項的電池包，其中該時脈產生電路係包括至少一電感及至少一電容的共振LC振盪器電路。
  15. 一種用於平衡複數個電池組間的電壓的方法，該等電池組包括串聯電性耦接的第一組及第二組，該方法包含： 使用時脈產生電路，以產生具有實質不重疊時脈相位的時脈訊號，包括第一相位及第二相位；且將該等時脈訊號施加至第一組交換裝置，使得在該第一相位期間，將第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第一電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端；其中施加該時脈訊號包括將該時脈訊號施加至第二組交換裝置，使得在該第一相位期間，將第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第二電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第一組的該等第一及第二端。
  16. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該等複數個電池組也包括與該第一組及該第二組串聯電性耦接的第三組；且其中將該等時脈訊號施加至第一組交換裝置包括確保在該第一相位期間，將第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第二組的該等第一及第二端，且在該第二相位期間，將該第三電容器的該等第一及第二端分別耦接至該第三組的該等第一及第二端。
  17. 如申請專利範圍第15項的方法，其中使用該時脈產生電路包括使用包括至少一電感及至少一電容的共振LC振盪器電路。
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