La charge de la batterie est un processus électrochimique complexe, dans lequel l'énergie électrique déchargée doit être reconstituée à partir du réseau électrique. La qualité du processus de charge est essentielle à la santé et à la longévité des batteries. Par conséquent, les chargeurs de batterie jouent un rôle clé dans la durée de vie et les performances des batteries industrielles d'aujourd'hui.

Un chargeur de batterie est un appareil électrique/électronique qui convertit la tension de ligne CA entrante en une tension CC régulée pour répondre aux besoins de charge de la batterie respective (voir Fig. 1).

Bien que le marché actuel de la charge de batteries industrielles soit dominé par les chargeurs à résonance Ferro et de type SCR , qui existent depuis de nombreuses années, de nouvelles technologies de charge de batteries à haute fréquence font leur chemin sur les marchés des chargeurs de batteries industrielles. Cela est dû aux rendements plus élevés et aux tailles et poids plus petits qu'un chargeur haute fréquence offre par rapport aux types à résonance Ferro et SCR.

Chargeurs haute fréquence :

Un chargeur de batterie de fréquence est une classe d'alimentations qui intègre des dispositifs d'alimentation à découpage entièrement contrôlables, par exemple des MOSFET et des IGBT, et peut donc fonctionner à des fréquences beaucoup plus élevées que les fréquences de ligne (quelques kHz à 100 kHz). Contrairement aux SCR, qui sont des dispositifs à moitié contrôlés avec une désactivation incontrôlable, les MOSFET et les IGBT peuvent être entièrement activés et désactivés à tout instant, ce qui permet un contrôle précis de la sortie du chargeur.

Un chargeur de batterie haute fréquence typique comprend un redresseur CA-CC frontal pour générer une tension d'entrée CC non régulée, un convertisseur de puissance haute fréquence (HF) qui convertit l'entrée CC d'entrée en une tension CA haute fréquence, un transformateur d'isolement haute fréquence pour fournir une isolation de sortie ainsi qu'une fonction abaisseur de tension, et un redresseur de sortie et un étage de filtrage pour générer une tension continue de sortie lisse et à très faible ondulation (voir Fig. 5). Modulation de largeur d'impulsion

(PWM) est généralement utilisé pour réguler la sortie du chargeur, où le cycle de service du dispositif d'alimentation à découpage (rapport du temps de marche au temps de commutation) est contrôlé pour contrôler le courant de sortie et/ou la tension de sortie du chargeur.

Le principal avantage des chargeurs de batterie haute fréquence par rapport aux chargeurs Ferro et SCR est la réduction significative de la taille et du poids du transformateur d'isolement et l'amélioration subséquente de l'efficacité du transformateur. Notez que la taille d'un transformateur d'isolement est inversement proportionnelle à la fréquence de fonctionnement, c'est-à-dire que plus la fréquence de fonctionnement est élevée, plus la taille du transformateur est faible. Par exemple, un transformateur haute fréquence fonctionnant à 60 kHz est idéalement 10 000 fois plus petit qu'un transformateur basse fréquence 60 Hz et est beaucoup plus efficace.

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