Высокоэффективное зарядное устройство с функцией корректора коэффициента мощности для литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторные батареи (АКБ) являются одним из самых распространенных видов накопителей электроэнергии, применяемых в системах автономного электропитания во всем мире. Преимуществами литий-ионных АКБ являются высокая энергоемкость, низкий уровень саморазряда, отсутствие «эффекта памяти», а также большое количество циклов заряд-разряд. Благодаря своим достоинствам литий-ионные АКБ имеют широкую область применения в клининговой, складской, военной и космической технике, а также в железнодорожном, водном и воздушном транспорте. Однако литий-ионные АКБ обладают рядом недостатков, которые заключаются в температурной зависимости, зависимости срока службы от характеристик заряда и разряда, а также в высокой стоимости. Одним из перспективных направлений обеспечения заявленного срока службы литий-ионной АКБ является применение зарядных устройств, обеспечивающих требуемую зарядную характеристику. Для формирования необходимой характеристики, а также уменьшения значения пульсаций выходного тока применяют индуктивные фильтры на выходе зарядного устройства. Однако, учитывая тенденцию развития силовой электроники и преобразовательной техники, а также требования к качеству потребляемой энергии, все более актуально становится применение высокоэффективных зарядных устройств с функцией коррекции коэффициента мощности без использования громоздких выходных индуктивных фильтров. Основными элементами зарядного устройства являются корректор коэффициента мощности (ККМ), обеспечивающий синусоидальное потребление тока и преобразователь постоянного напряжения (ППН) с высокочастотным развязывающим трансформатором. Классическим решением при проектировании зарядного устройства является использование ККМ и резонансного ППН, обладающего хорошими энергетическими характеристиками, но при этом имеющего ряд общеизвестных недостатков при использовании в качестве зарядных устройств. Поэтому разработка и исследование новых высокоэффективных зарядных устройств с функцией коррекции коэффициента мощности, обладающих высокими технико-экономическими характеристиками во всем диапазоне работы и низкими массогабаритными показателями, является актуальной научно-технической задачей.