
深圳市锦锋科技单相OBC技术方案
单相OBC技术方案
系统用途与适用车辆
单相OBC用于为纯电动汽车(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的高压电池组充电,当车辆停靠并连接到适配的1级或2级充电站,或使用经认证的充电电缆连接到壁式插座时,可从交流电网为车辆充电。不同类型车辆适用情况如下:
- 插电式混合动力汽车(PHEV):OBC成本较低,因为功率等级和电池容量较低。其单相交流电额定功率一般为3.3kW、6.6kW或7.2kW 。许多国家/地区对每相的最大功率限制为3.7kW至4.2kW。在功率等级较低(1.4kW–1.8kW)的情况下,几乎可以在任何地方进行插电式充电;提高功率等级可加快充电速度,根据具体应用场景相应减少排放。
- 纯电动汽车(BEV):单相交流电额定功率为6.6kW或7.2kW 。在功率等级较低(1.4kW–1.8kW)的情况下,虽几乎可在任何地方进行插电式充电,但这种情况不常用。并且BEV的OBC成本较高,因为功率等级较高且更为复杂。
主要功能与设计考虑因素
主要功能
OBC的主要功能是将输入电网交流电压转换为输出直流电压,为电池组的充电提供合适的输出电流和电压水平。同时,它还必须在执行充电功能的同时进行功率因数校正(PFC),以调整电压和电流相位,从而尽可能地减少对交流电网的影响。
设计考虑因素
在OBC的设计阶段,必须考虑以kW(峰值功率和连续功率)为单位的目标功率等级、输入电压范围、交流相数和整体效率。对于所有功率级(PFC、一级和二级DCDC),必须从效率和总成本的角度出发设计正确的拓扑结构。此外,对于各个功率级,必须选择模拟控制器IC或具有适当开关频率的数字控制解决方案。
热管理与输出电压
- 热管理:这些车载充电器模块安装在车辆上,可采用空气或液体冷却来对其进行热管理,具体取决于功率等级。
- 输出电压:根据结构的不同,OBC输出可能需要在低于250VDC的电压下运行,而在为车辆主电池组充电时,则需要在高达850VDC的电压下运行。
市场上的相关产品方案
迪龙新能源CDU三合一
该方案包含6.6kWOBC + 1.2kWDCDC + PDU,输入电压85 – 264Vac,支持250 – 850Vdc输出,应用于小鹏P7、比亚迪部分车型。其OBC负责将交流电转换为直流电,支持单相输入,采用PFC(校正) + LLC谐振电路,搭配全数字控制技术,提升转换效率至95%。
车载OBC + DC/DC解决方案
OBC可以使用单相电源,并提供一定功率以实现充电。它有两个主要功率级,PFC级保持输入电流和电压之间的相位关系,最大限度地减少线路/电网电流的总谐波失真(THD),提高整体能效;第二功率级是DC/DC转换器,它从PFC级获得DC输出,并将其转换为电池充电所需的电平。此方案可提供高性能高可靠性的车规级隔离驱动,马达驱动,LED驱动,反激式控制器,多路电源管理芯片,霍尔电流传感器,电流检测放大器,DC/DC转换芯片,线性稳压器等方案。
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