专利名称：一种电池组管理功率模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池组件管理和供电设备，特别是公开一种电池组管理功率模块。
背景技术：
电池组管理功率模块是一种应用在电力直流操作系统中对电池组进行管理及直流控制母线进行不间断供电的设备。主要应用在电厂、各类输变电站、体育场、机场及楼宇电力自动化供电系统。早期的电力直流操作系统中电池组充电管理功率模块，主要以相控整流技术，其缺点是效率低、功率因数低、电压电流控制精度差。随着科学技术的不断发展，新型双极性功率器件IGBT、FOSFET等的出现给功率变换技术带来了革命，从之前低频相控整流跃进到闻频开关变流技术，现在随着闻频开关功率器件的完善、软开关技术及闻速微控制器MCU的应用、从而使电源回路的功率变换器以高效、高频、高功率因数得到广泛应用。近年来，高频开关变流技术在生活中应用非常广泛，特别是现在提倡“绿色电源”，要求设备对电网无污染，主要包括谐波含量、波形畸变等对功率因数的影响。在含有AC/DC变换器的电力电子装置中，一般是由交流市电经整流和大电容滤波后得到较为平直的直流电压，整流器、电容滤波电路是一种非线性组件和储能组件的结合，因此，虽然输入交流电压是正弦的，而输入交流电流是一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流，波形严重畸变。早期用电感和电容器构成的无源网络进行功率因数校正，随着科学技术的发展有源PFC取得了长足的进展。传统单级PFC校正电路只适用于小功率开关电源设备。功率因数有源校正电路其实是一个开关模式下的升压式稳压电源，在交流输入情况下才对谐波有抑制作用，传统的功率因数有源校正电路中的开关管参与所有输出功率的变换，势必会产生比较大的功耗，而且小负载和空载时功率因数还是很低。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的缺陷，提供一种绿色、高效、能独立完成电池组各种管理功能，且便于操作的电池组管理功率模块。本实用新型是这样实现的一种电池组管理功率模块，其特征在于包括EMC滤波模块、单级PFC微功耗处理单元、零电压零电流双正激组合变换器、微控制器、辅助供电单元，所述单级PFC微功耗处理单元包括工频整流电路、PFC补偿电路、第一 PWM调整模块；所述零电压零电流双正激组合变换器包括双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、驱动脉冲处理单元、第二 PWM调整模块；所述EMC滤波模块、工频整流电路、PFC补偿电路、双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、电池组依次相连；所述第一 PWM调整模块分别与所述PFC补偿电路、辅助供电单元相连；所述驱动脉冲处理单元分别与所述双正激组合电路、第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连；所述微控制器分别与所述第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连。其中电池组为现有技术中需管理的电池设备，通过将本实用新型与电池组相连，即可实现对现有电池组的管理，所述的电池组属于外部独立设备，并不包含于本实用新型。所述工频整流电路由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4组成；所述第一整流二极管Dl的正极与所述第二整流二极管D2的负极相连，所述第二整流二极管D2的正极与所述第四整流二极管D4的正极相连，所述第四整流二极管D4的负极与所述第三整流二极管D3的正极相连，所述第三整流二极管D3的正极与所述第一整流二极管Dl的负极相连；所述EMC滤波模块的一端连于第一整流二极管Dl的正极与第二整流二极管D2的负极之间，所述EMC滤波模块的另一端连于第四整流二极管D4的负极与第三整流二极管D3的正极之间；所述PFC补偿电路由第一电感L1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一 MOSFET管Ql组成；所述第一电容Cl的一端连于第一整流二极管Dl的负极与第三整流二极管D3的负极之间、并且分别与所述第一电感LI的一端、第二电容C2的一端相连；所述第一电感LI的另一端分别与所述第一 MOSFET管Ql的漏极、所述第五二极管D5的正极相连，所述第五二极管D5的负极分别与所述第二电容C2的另一端、第一电阻Rl的一端、第六二极管D6的正极相连；所述第六二极管D6的负极与所述第三电容C3的正极相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出正端与所述零电压零电流双激组合变换器相连；所述第一电阻Rl的另一端分别与所述第一 PWM调整模块、第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的 另一端分别与所述第三电容C3的负极、第一 MOSFET管Ql的源极、第一电容Cl的另一端相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出负端与所述零电压零电流双激组合变换器相连。所述高频变压器由第一变压器BT1、第二变压器BT2组成；所述双正激组合电路由第四电容C4、第五电容C5、第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第i^一二极管D11、第十二二极管D12、第二电感L2、第三电感L3组成；所述第四电容C4的负极与所述第五电容C5的正极相连，所述第四电容C4的正极分别与所述第二 MOSFET管Q2的漏极、第八二极管D8的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的电源输入端与所述单级PFC微功耗处理单元直流电压输出正端相连；所述第二 MOSFET管Q2的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第二 MOSFET管Q2的源极分别与所述第七二极管D7的负极、第十一二极管Dll的正极相连，所述第十一二极管Dl I的负极通过第二电感L2与所述第一变压器BTl的第一针脚相连；所述第一变压器BTl的第二针脚分别与所述第八二极管D8的正极、第三MOSFET管Q3的漏极相连，所述第三MOSFET管Q3的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第三MOSFET管Q3的源极分别与所述第七二极管D7的正极、第四电容C4的负极、第五电容C5的正极、第十二极管DlO的负极、第四MOSFET管Q4的漏极相连；所述第四MOSFET管Q4的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第四MOSFET管Q4的源极分别与所述第九二极管D9的负极、第十二二极管D12的正极相连，所述第十二二极管D12的负极通过第三电感L3与所述第二变压器BT2的第一针脚相连，所述第二变压器BT2的第二针脚分别与所述第十二极管DlO的正极、第五MOSFET管Q5的漏极相连，所述第五MOSFET管Q5的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第五MOSFET管Q5的源极分别与所述第九二极管D9的正极、第五电容C5的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的共负端与所述单级PFC微功耗处理单元相连；所述副边高频整流滤波电路由第十三二极管D13、第十四二极管D14、第十五二极管D15、第十六二极管D16、第四电感L4、第五电感L5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容CS、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5组成；所述第十三二极管D13的正极与所述第一变压器BTl的第三针脚相连，所述第十三二极管D13的负极分别与所述第十四二极管D14的负极、第四电感L4的一端相连，所述第四电感L4的另一端分别与所述第六电容C6的正极、第三电阻R3的一端、第八电容CS的正极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的直流电压正极输出端与所述电池组相连；所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二 PWM调整模块、第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端分别与所述第八电容CS的负极、第二 PWM调整模块、第五电阻R5的一端相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的输出共负端与所述电池组相连；所述第五电阻R5的另一端分别与所述第七电容C7的负极、第十六二极管D16的正极、第二变压器BT2的第四针脚相连；所述第十四二极管D14的正极分别与所述第一变压器BTl的第四针脚、第六电容C6的负极、第七电容C7的正极、第五电感L5的一端相连,所述第五电感L5的另一端分别与所述第十六二极管D16的负极、第十五二极管D15的负极相连，所述第十五二极管D15的正极与所述第二变压器BT2的第三针脚相连。所述第一变压器BTl的第一针脚与第三针脚为同名端；所述第二变压器BT2的第一针脚与第三针脚为同名端。所述零电压零电流双正激组合变换器中还设有与所述第二 PWM调整模块相连的电流互感器。所述电流互感器为穿心电感，所述第二变压器BT2的原边绕组第二针脚经过电流互感器的圆心与所述第五MOSFET管Q5的栅极相连。本实用新型的有益效果是使PFC补偿电路的实现微功耗处理，使得本实用新型功率因数更高、效率更高，可以广泛应用于各类电源设备中节约更多的资源；零电压零电流双激组合变换器采用双晶体管正激变流技术在大功率中的应用，提高了稳定性；多阶段充电管理提高电池应用的使用寿命；微控制器的应用使本实用新型更具有灵活性、智能性、可操作性和可扩展性，从而使该管理功率模块具有更强的市场竞争力。
图1是本实用新型与电池组相连时的方框原结构示意图。图2是本实用新型与电池组相连时的电路结构示意图。
具体实施方式
根据图1、图2，本实用新型包括EMC滤波模块、单级PFC微功耗处理单元、零电压零电流双正激组合变换器、微控制器、辅助供电单元，所述单级PFC微功耗处理单元包括工频整流电路、PFC补偿电路、第一 PWM调整模块；所述零电压零电流双正激组合变换器包括双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、驱动脉冲处理单元、第二 PWM调整模块。所述EMC滤波模块、工频整流电路、PFC补偿电路、双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、电池组依次相连；所述第一 PWM调整模块分别与所述PFC补偿电路、辅助供电单元相连；所述驱动脉冲处理单元分别与所述双正激组合电路、第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连；所述微控制器分别与所述第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连。所述零电压零电流双正激组合变换器中还设有与所述第二 PWM调整模块相连的电流互感器。本实用新型微控制器可采用芯科实验室有限公司(Silicon Laboratories)生产的型号为C8051F410的芯片。以下根据图2对本实用新型的电路结构作进一步说明。1、单级单级PFC微功耗处理单元所述工频整流电路由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4组成；所述第一整流二极管Dl的正极与所述第二整流二极管D2的负极相连，所述第二整流二极管D2的正极与所述第四整流二极管D4的正极相连，所述第四整流二极管D4的负极与所述第三整流二极管D3的正极相连，所述第三整流二极管D3的正极与所述第一整流二极管Dl的负极相连；所述EMC滤波模块的一端连于第一整流二极管Dl的正极与第二整流二极管D2的负极之间，所述EMC滤波模块的另一端连于第四整流二极管D4的负极与第三整流二极管D3的正极之间。所述PFC补偿电路由第一电感L1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一 MOSFET管Ql组成；所述第一电容Cl的一端连于第一整流二极管Dl的负极与第三整流二极管D3的负极之间、并且分别与所述第一电感LI的一端、第二电容C2的一端相连；所述第一电感LI的另一端分别与所述第一 MOSFET管Ql的漏极、所述第五二极管D5的正极相连，所述第五二极管D5的负极分别与所述第二电容C2的另一端、第一电阻Rl的一端、第六二极管D6的正极相连；所述第六二极管D6的负极与所述第三电容C3的正极相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出正端与所述零电压零电流双激组合变换器相连；所述第一电阻Rl的另一端分别与所述第一PWM调整模块、第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第三电容C3的负极、第一 MOSFET管Ql的源极、第一电容Cl的另一端相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出负端与所述零电压零电流双激组合变换器相连。输入交流正弦工频电源经过EMC滤波模块滤波后，由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4组成的工频整流电路进行工频整流，得到一个包络状的馒头波，在电路启动的同时第一 MOSFET管Ql导通，这时第一电感LI电流线性增加，第一电感LI中存储的能量也增加，与此同时后级第三电容C3也向负载放电。当第一 MOSFET管Ql截止时，第一电感LI中的存储能量向第二电容C2充电，与整流以后的电压VD叠加，一个倒置的馒头波就被叠加在正向馒头波之上，因为这两种图形几何面积是互补的，所以UO输出就等于1，COS0=1。该电路最大的优点是只把输入功率的极小部分进行功率转换，而输入端的大部分功率不进实际转换，直接达到输出端成为输出功率，其效率可视为100%。第一 MOSFET管Ql由第一 PWM调整模块进行驱动，驱动信号只需采用普通PWM芯片即可，本电路采用TEXAS INSTRUMENTS (德州仪器)公司的UC2844芯片作为第一 PWM调整模块控制信号使用，价格低廉。辅助供电是有第一电感LI的另一路同心绕组提供，该电路拥有非常广泛的应用空间。2、零电压零电流双激组合变换器所述高频变压器:由第一变压器BT1、第二变压器BT2组成。所述双正激组合电路:由第四电容C4、第五电容C5、第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第i^一二极管D11、第十二二极管D12、第二电感L2、第三电感L3组成。所述第四电容C4的负极与所述第五电容C5的正极相连，所述第四电容C4的正极分别与所述第二 MOSFET管Q2的漏极、第八二极管D8的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的电源输入端与所述单级PFC微功耗处理单元相连；所述第二MOSFET管Q2的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第二 MOSFET管Q2的源极分别与所述第七二极管D7的负极、第十一二极管Dll的正极相连，所述第十一二极管Dll的负极通过第二电感L2与所述第一变压器BTl的第一针脚相连；所述第一变压器BTl的第二针脚分别与所述第八二极管D8的正极、第三MOSFET管Q3的漏极相连，所述第三MOSFET管Q3的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第三MOSFET管Q3的源极分别与所述第七二极管D7的正极、第四电容C4的负极、第五电容C5的正极、第十二极管DlO的负极、第四MOSFET管Q4的漏极相连；所述第四MOSFET管Q4的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第四MOSFET管Q4的源极分别与所述第九二极管D9的负极、第十二二极管D12的正极相连，所述第十二二极管D12的负极通过第三电感L3与所述第二变压器BT2的第一针脚相连，所述第二变压器BT2的第二针脚分别与所述第十二极管DlO的正极、第五MOSFET管Q5的漏极相连，所述第五MOSFET管Q5的 栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第五MOSFET管Q5的源极分别与所述第九二极管D9的正极、第五电容C5的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的共负端与所述单级PFC微功耗处理单元相连。所述副边高频整流滤波电路:由第十三二极管D13、第十四二极管D14、第十五二极管D15、第十六二极管D16、第四电感L4、第五电感L5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容CS、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5组成。所述第十三二极管D13的正极与所述第一变压器BTl的第三针脚相连，所述第十三二极管D13的负极分别与所述第十四二极管D14的负极、第四电感L4的一端相连，所述第四电感L4的另一端分别与所述第六电容C6的正极、第三电阻R3的一端、第八电容CS的正极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的直流电压正极输出端与所述电池组相连；所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二 PWM调整模块、第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端分别与所述第八电容CS的负极、第二 PWM调整模块、第五电阻R5的一端相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的输出共负端与所述电池组相连；所述第五电阻R5的另一端分别与所述第七电容C7的负极、第十六二极管D16的正极、第二变压器BT2的第四针脚相连；所述第十四二极管D14的正极分别与所述第一变压器BTl的第四针脚、第六电容C6的负极、第七电容C7的正极、第五电感L5的一端相连,所述第五电感L5的另一端分别与所述第十六二极管D16的负极、第十五二极管D15的负极相连，所述第十五二极管D15的正极与所述第二变压器BT2的第三针脚相连。所述第一变压器BTl的第一针脚与第三针脚为同名端；所述第二变压器BT2的第一针脚与第三针脚为同名端。所述电流互感器为穿心电感，所述第二变压器BT2的原边绕组第二针脚经过电流互感器的圆心与所述第五MOSFET管Q5的栅极相连。现代的功率变流技术主要有单管型有正激式和反激式等；双管型有双管正激式和双管反激式，推挽式和半桥式等；四管式直流变换器是全桥式，在中功率及大功率变换器中多采用全桥式，特别是在软开关技术的支持下应用更为广泛。而本实用新型采用双管式的正激变换技术使其在大功率变流中得到应用。本实用新型零电压零电流双正激组合变换器克服了其它变换器中开关电压应力不高的缺点，每个MOSFET开关管只需承受输入直流电压，不需要采用特殊的磁复位电路就可以保证变压器的可靠磁复位。串联工作的MOSFET开关管工作在同相位，而且它的每一个桥臂都是由一个二极管与一个MOSFET开关管串联组成，不存在桥臂直通的危险，可靠性高。因此本实用新型零电压零电流双正激组合变换器具有其它变换器无法比拟的优点。本实用新型通过对双正激变换器进行并、串组合，可以克服其占空比小的缺点，提高了变压器的利用率和变换器的等效占空比，适合应用于高输入和输出电压的大功率场合。实现MOSFET开关管的零电压零电流开通与关断，降低MOSFET开关管的功耗。所述的零电压零电流双正激组合变换器，由PWM脉宽部分、功率MOSFET管、箝位二极管、高频变压器、副边整流部分、辅助供电和反馈网络组成。PWM脉宽部分是由普通的调制芯片UC2846作为第二 PWM调整模块；电压和电流反馈网络由驱动脉冲处理单元构成，分别为第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5提供驱动信号；第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管DlO分别把第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5的电压箝位在输入电压相同值，因此使第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5在截止期间承受的电压与输入电压相等，增加了第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5的应力；第一变压器BTl、第二变压器BT2组成高频变压器，负责能量传递与隔离；副边整流部分由整流二极管第十三二极管D13、第十五二极管D15，续流二极管第十四二极管D14、第十六二极管D16，第一变压器BT1、第二变压器BT2的副边绕组以及第四电感L4、第五电感L5、第六电容C6、第七电容C7组成；再加上辅助供电和反馈网络组成整个零电压零电流双正激组合变换器。两个相同的双正激变换器在原边串联，采用两个高频变压器分别整流，减小变压器铜耗。在一定的负载范围内不需采用任何有源或无源辅助电路，由变压器漏感电流及第二电感L2、第三电感L3的作用实现了第二MOSFET管Q2、第四MOSFET管Q4的零电流开通、零电压关断，利用漏感电流和第二电感L2、第三电感L3电流实现第三MOSFET管Q3、第五MOSFET管Q5的零电流开通、零电压关断。所述零电压零电流双正激组合变换器的优点是高频变压器原边侧没有环流存在，由于箝位二极管(第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10)和电感L (第二电感L2、第三电感L3)的作用，减小了副边续流二极管(第十四二极管D14、第十六二极管D16)反向恢复引起的电压尖峰，降低了电磁干扰。所述零电压零电流双正激组合变换器与现有功率转换电路相比无需专业复杂的移相调制芯片就能实现零电流零电压的开关变换。
权利要求1.一种电池组管理功率模块，其特征在于:包括EMC滤波模块、单级PFC微功耗处理单元、零电压零电流双正激组合变换器、微控制器、辅助供电单元，所述单级PFC微功耗处理单元包括工频整流电路、PFC补偿电路、第一 PWM调整模块；所述零电压零电流双正激组合变换器包括双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、驱动脉冲处理单元、第二 PWM调整模块； 所述EMC滤波模块、工频整流电路、PFC补偿电路、双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路依次相连；所述第一 PWM调整模块分别与所述PFC补偿电路、辅助供电单元相连；所述驱动脉冲处理单元分别与所述双正激组合电路、第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连；所述微控制器分别与所述第二 PWM调整模块、辅助供电单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种电池组管理功率模块，其特征在于:所述工频整流电路由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4组成；所述第一整流二极管Dl的正极与所述第二整流二极管D2的负极相连，所述第二整流二极管D2的正极与所述第四整流二极管D4的正极相连，所述第四整流二极管D4的负极与所述第三整流二极管D3的正极相连，所述第三整流二极管D3的正极与所述第一整流二极管Dl的负极相连；所述EMC滤波模块的一端连于第一整流二极管Dl的正极与第二整流二极管D2的负极之间，所述EMC滤波模块的另一端连于第四整流二极管D4的负极与第三整流二极管D3的正极之间； 所述PFC补偿电路由第一电感L1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一 MOSFET管Ql组成； 所述第一电容Cl的一端连于第一整流二极管Dl的负极与第三整流二极管D3的负极之间、并且分别与所述第一电感LI的一端、第二电容C2的一端相连；所述第一电感LI的另一端分别与所述第一 MOSFET管Ql的漏极、所述第五二极管D5的正极相连，所述第五二极管D5的负极分别与所述第二电容C2的另一端、第一电阻Rl的一端、第六二极管D6的正极相连；所述第六二极管D6的负极与所述第三电容C3的正极相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出正端与所述零电压零电流双激组合变换器相连；所述第一电阻Rl的另一端分别与所述第一PWM调整模块、第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第三电容C3的负极、第一 MOSFET管Ql的源极、第一电容Cl的另一端相连且相连的连接点作为所述单级PFC微功耗处理单元的直流电压输出负端与所述零电压零电流双激组合变换器相连。
3.根据权利要求1所述的一种电池组管理功率模块，其特征在于:所述高频变压器由第一变压器BT1、第二变压器BT2组成； 所述双正激组合电路由第四电容C4、第五电容C5、第二 MOSFET管Q2、第三MOSFET管Q3、第四MOSFET管Q4、第五MOSFET管Q5、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第i^一二极管D11、第十二二极管D12、第二电感L2、第三电感L3组成； 所述第四电容C4的负极与所述第五电容C5的正极相连， 所述第四电容C4的正极分别与所述第二 MOSFET管Q2的漏极、第八二极管D8的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的电源输入端与所述单级PFC微功耗处理单元相连；所述第二MOSFET管Q2的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第二 MOSFET管Q2的源极分别与所述第七二极管D7的负极、第十一二极管Dll的正极相连，所述第十一二极管Dll的负极通过第二电感L2与所述第一变压器BTl的第一针脚相连；所述第一变压器BTl的第二针脚分别与所述第八二极管D8的正极、第三MOSFET管Q3的漏极相连，所述第三MOSFET管Q3的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第三MOSFET管Q3的源极分别与所述第七二极管D7的正极、第四电容C4的负极、第五电容C5的正极、第十二极管DlO的负极、第四MOSFET管Q4的漏极相连；所述第四MOSFET管Q4的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第四MOSFET管Q4的源极分别与所述第九二极管D9的负极、第十二二极管D12的正极相连，所述第十二二极管D12的负极通过第三电感L3与所述第二变压器BT2的第一针脚相连，所述第二变压器BT2的第二针脚分别与所述第十二极管DlO的正极、第五MOSFET管Q5的漏极相连，所述第五MOSFET管Q5的栅极与所述驱动脉冲处理单元相连，所述第五MOSFET管Q5的源极分别与所述第九二极管D9的正极、第五电容C5的负极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的共负端与所述单级PFC微功耗处理单元相连； 所述副边高频整流滤 波电路由第十三二极管D13、第十四二极管D14、第十五二极管D15、第十六二极管D16、第四电感L4、第五电感L5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5组成； 所述第十三二极管D13的正极与所述第一变压器BTl的第三针脚相连，所述第十三二极管D13的负极分别与所述第十四二极管D14的负极、第四电感L4的一端相连，所述第四电感L4的另一端分别与所述第六电容C6的正极、第三电阻R3的一端、第八电容C8的正极相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的直流电压正极输出端；所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二PWM调整模块、第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端分别与所述第八电容CS的负极、第二 PWM调整模块、第五电阻R5的一端相连且相连的连接点作为零电压零电流双正激组合变换器的输出共负端；所述第五电阻R5的另一端分别与所述第七电容C7的负极、第十六二极管D16的正极、第二变压器BT2的第四针脚相连；所述第十四二极管D14的正极分别与所述第一变压器BTl的第四针脚、第六电容C6的负极、第七电容C7的正极、第五电感L5的一端相连,所述第五电感L5的另一端分别与所述第十六二极管D16的负极、第十五二极管D15的负极相连，所述第十五二极管D15的正极与所述第二变压器BT2的第三针脚相连。
4.根据权利要求1或3所述的一种电池组管理功率模块，其特征在于:所述零电压零电流双正激组合变换器中还设有与所述第二 PWM调整模块相连的电流互感器。
5.根据权利要求3所述的一种电池组管理功率模块，其特征在于:所述电流互感器为穿心电感，所述第二变压器BT2的第二针脚经过电流互感器的圆心与所述第五MOSFET管Q5的栅极相连。
专利摘要本实用新型为一种电池组管理功率模块。包括EMC滤波模块、工频整流电路、PFC补偿电路、第一PWM调整模块、双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路、驱动脉冲处理单元、第二PWM调整模块、微控制器、辅助供电单元；所述EMC滤波模块、工频整流电路、PFC补偿电路、双正激组合电路、高频变压器、副边高频整流滤波电路依次相连；所述第一PWM调整模块分别与PFC补偿电路、辅助供电单元相连；所述驱动脉冲处理单元分别与双正激组合电路、第二PWM调整模块、辅助供电单元相连；所述微控制器分别与第二PWM调整模块、辅助供电单元相连。本实用新型优点是功率因数高、效率高，广泛应用于各类电源设备中节约资源。
文档编号H02J7/02GK202918023SQ201220618900
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者狄原放, 金思义 申请人:上海华通自动化设备有限公司