La carga de baterías es un proceso electroquímico complejo, en el que la energía eléctrica descargada debe reponerse de la red eléctrica. La calidad del proceso de carga es crítica para la salud y la longevidad de las baterías. Como resultado, los cargadores de baterías desempeñan un papel clave en la vida útil y el rendimiento de las baterías industriales actuales.

Un cargador de batería es un dispositivo eléctrico/electrónico que convierte el voltaje de la línea de CA entrante en un voltaje de CC regulado para satisfacer las necesidades de carga de la batería respectiva (consulte la Fig. 1).

Aunque el mercado de carga de baterías industriales de hoy en día está dominado por los cargadores de tipo SCR y ferro resonante , que existen desde hace muchos años, las nuevas tecnologías de carga de baterías de alta frecuencia están avanzando en los mercados de cargadores de baterías industriales. Esto se debe a las eficiencias más altas y los tamaños y pesos más pequeños que ofrece un cargador de alta frecuencia en comparación con los tipos SCR y ferro resonante.

Cargadores de alta frecuencia:

Un cargador de batería de frecuencia es una clase de fuente de alimentación que incorpora dispositivos de potencia de conmutación totalmente controlables, por ejemplo, MOSFET e IGBT, y por lo tanto puede operar a frecuencias mucho más altas que las frecuencias de línea (entre pocos kHz y cientos de kHz). A diferencia de los SCR, que son dispositivos controlados a medias con un apagado incontrolable, los MOSFET e IGBT se pueden encender y apagar por completo en cualquier momento, lo que permite un control preciso de la salida del cargador.

Un cargador de batería de alta frecuencia típico incorpora un rectificador de CA-CC frontal para generar un voltaje de entrada de CC no regulado, un convertidor de potencia de alta frecuencia (HF) que convierte la entrada de CC de entrada en un voltaje de CA de alta frecuencia, un transformador de aislamiento de alta frecuencia para proporcionar aislamiento de salida así como una función de reducción de voltaje, y un rectificador de salida y una etapa de filtrado para generar un voltaje de CC de salida suave y de ondulación muy baja (consulte la Fig. 5). Modulación de ancho de pulso

(PWM) se emplea generalmente para regular la salida del cargador, donde el ciclo de trabajo del dispositivo de alimentación de conmutación (relación entre el tiempo de encendido y el tiempo de conmutación) se controla para controlar la corriente de salida y/o el voltaje de salida del cargador.

La principal ventaja de los cargadores de baterías de alta frecuencia sobre los cargadores Ferro y SCR es la reducción significativa del tamaño y peso del transformador de aislamiento y la consiguiente mejora en la eficiencia del transformador. Tenga en cuenta que el tamaño de un transformador de aislamiento es inversamente proporcional a la frecuencia de funcionamiento, es decir, cuanto mayor sea la frecuencia de funcionamiento, menor será el tamaño del transformador. Por ejemplo, un transformador de alta frecuencia que funciona a 60 kHz es idealmente 10 000 veces más pequeño que un transformador de baja frecuencia a 60 Hz y es mucho más eficiente.

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