Nabíječ Li-ion trakční baterie s funkcí aktivní korekce účiníku

Bc. Ondřej Lebduška

Diplomová práce

Li-ion traction battery charger with active power factor correction function

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem, realizací a oživením síťového nabíječe trakční Li ion baterie určeného pro elektrický skútr. Teoretická část práce shrnuje specifika lithiových akumulátorů, požadované nabíjecí charakteristiky, topologie spínaných zdrojů a způsoby korekce účiníku. Jádrem práce je komplexní návrh architektury nabíječe, která je tvořena třemi výkonovými stupni: obvodem pro aktivní korekci účiníku (PFC), flyback měničem a stejnosměrným zvyšujícím měničem. Pro jednotlivé bloky jsou provedeny výpočty parametrů externích součástek, simulace a návrh desek plošných spojů (DPS) včetně obvodů filtrace elektromagnetického rušení (EMI). V závěru práce je popsáno hardwarové oživení prototypu a jsou prezentovány výsledky reálných měření, která ověřují funkčnost navržených měničů.

Abstract:

This Master's thesis deals with the design, implementation, and hardware bring-up of a mains traction Li-ion battery charger intended for an electric scooter. The theoretical part summarizes the specifics of lithium batteries, required charging characteristics, switched-mode power supply (SMPS) topologies, and power factor correction methods. The core of the thesis is a comprehensive design of the charger architecture, which consists of three power stages: an active Power Factor Correction (PFC) circuit, a flyback converter, and a DC-DC boost converter. For the individual blocks, calculations of external component parameters, simulations, and Printed Circuit Board (PCB) designs are performed, including Electromagnetic Interference (EMI) filtering circuits. The final part describes the hardware commissioning of the prototype and presents the results of real-world measurements that verify the functionality of the designed converters.

Klíčová slova

Akumulátor, Li-ion, spínaný zdroj, aktivní korekce účiníku, PFC měnič, Flyback, DC-DC zvyšující měnič, nabíječ

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 8. 2026

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ondřej Sadílek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Dopravní fakulta Jana Pernera

Magisterský studijní program / obor:
Dopravní technika / Elektrická trakce a elektromobilita