绝缘栅

深入解析新能源汽车OBC车载充电机技术

发布时间:2025/2/14 13:30:53   
车载OBC技术概览

车载OBC,即车载充电机,在新能源汽车中扮演着至关重要的角色。它负责为车辆提供电力支持,确保电池能够高效、安全地充电。近年来,随着新能源汽车市场的迅猛发展,OBC技术也取得了显著的进步。威迈斯作为OBC和DC/DC领域的佼佼者,其最新上市的OBC车载充电机产品,充分展现了当前技术的领先水平。车载充电机OBC,作为新能源电动车内部的重要部件,负责将交流充电桩输出的交流电高效转化为高压直流电,从而为整车的高压动力电池提供充电支持。新能源汽车的核心构成主要包括三大部分:动力电池、电驱系统(包含控制器、电机及减速器),以及辅助的小三电系统(PDU+DC-DC+OBC)。其中,车载充电机OBC在电动汽车的设计与性能方面扮演着举足轻重的角色。新能源汽车的OBC(车载充电机)分为单向和双向两种类型。其电路构成包括功率电路(如PFC和移相全桥/LLC)以及控制电路。单向OBC仅用于为动力电池充电,而双向OBC则能将动力电池的直流电转换为家用的V交流电。此外,OBC还具备一系列关键的产品特性,包括额定输出功率、交流输入电压范围、最大交流电流、直流输出电压范围、最大输出电流、功率因素以及峰值效率等。了解这些指标,有助于我们更全面地评估车载OBC的性能。功率等级:新能源汽车的充电功率因地区而异,国内与海外标准有所不同。通常,OBC的充电功率可分为3kW、6kW、kW和22kW几个档次。以kW的OBC为例,为66kWh的动力电池充满电大约需要6小时。

转换效率:OBC的转换效率至关重要,它直接影响到整个充电系统的性能。而转换效率又与散热方式紧密相关,良好的散热设计能够确保OBC在高温环境下仍能保持高效运行。图:展示了某6kW双向OBC的关键设计参数。在汽车领域,部件的体积和重量受到严格限制,这要求设计必须达到高标准。当前趋势是整合DC/DC与OBC,甚至将PDU也纳入三合一集成,从而显著提升功率密度并减小体积。

散热方式方面,主动风冷和液冷是两种主要选择。随着功率增长到kW以上,液冷的需求变得更为迫切。

此外,成本也是不可忽视的因素。当前小三电市场竞争激烈,供应商的毛利率通常维持在5%~20%。

接下来,我们将探讨车载OBC的拓扑结构。OBC主要由PFC(功率因数校正器)和隔离DC-DC组成,构成一个AC-DC转换器。PFC负责将电网交流电压转换为直流电压,并确保输入交流电流与输入交流电压同步。根据功率需求,可以通过多级Boost电路并联来实现扩容。而DC/DC则负责将PFC输出的直流电压转换为所需的充电电压,同时实现恒流/恒压充电功能,并保证高压侧的电气绝缘。同样地,DC/DC电路也可以通过多级并联来满足不同的功率需求。另外,移相全桥和LLC是DC/DC级电路中常见的两种拓扑结构。图:OBC电路概览。

接下来,我们将深入探讨OBC的电路设计。一个采用SiCMOS器件的OBC部件系统框图如下所示:图:Wolfspeed某6KW双向OBC系统框图。图:安森美半导体公司展示的基于V碳化硅技术的单向OBC系统框架图。图:ST公司展示的OBC系统框架图。图:英飞凌的OBC系统框图。

接下来,我们进一步深入了解车载OBC的内部构造。以下是车载OBC的拆机图以及实物图,供您详细观察研究。图:wolfspeed的6KWOBC实物图,该产品采用了TO-VSiCMOSFET方案。图:wolfspeed的OBC设计,巧妙地将磁性元件与功率半导体进行集成。图:比亚迪的OBC拆解。

接下来,让我们进一步深入了解另一家汽车制造商的OBC设计。新能源汽车OBC车载充电机及实物拆解,深入剖析充电机的工作原理与结构特点。

此外,我们还探讨了电动汽车BMS的主要芯片及厂商,为读者提供了全面的行业视角。同时,车规级芯片的认证解读、IGBT模块的全铜工艺技术,以及车载充电机OBC的原理及样机拆机分析,都是我们

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkzp/7684.html

------分隔线----------------------------