Electric Vehicle OBC-DCDC Program

电动汽车OBC – DCDC方案

OBC和DCDC简介

OBC（车载充电机）

OBC即Onboard Charger，扮演着车载电源的角色，利用汽车电源为车内电子设备或电动汽车的电池进行充电，分为有线和无线两种形式。常用功率为3.3kW、6.6kW、11kW以及22kW。

DCDC（直流变换器）

DCDC即DC – DC Converter，是汽车电力系统中的核心元件，负责在直流电路中调整电压，确保不同设备间的电压匹配。在燃料电池电动汽车中，它能对输出特性不稳定的燃料电池进行电压变换和稳定控制，以驱动电机并优化能源利用效率。其电能来自于动力电池包，用于给车载用电器供电，还可与超级电容串联，起到调节电源输出、稳定母线电压的作用。

多合一产品方案优势

电动车市场需求增长促使OBC、DC/DC、PDU以及电驱等多合一应用解决方案的出现，这种方案能够一定程度上优化产品性能、结构尺寸以及提高可靠性。

OBC应用方案

保险丝选择

由于多合一需要集成度更高的结构，OBC越做越薄，保险丝安装方式有卧式与立式，因此需要更高能量密度、更小尺寸的保险丝来满足结构安装的需要。Littelfuse685fuse尺寸为625mm，最大电流55A，相比现有常见的632mm保险丝更小，同时提供更大的电流能力，6.6kW单个55A即可满足要求，还能有效改善本体过热的问题。

压敏与固体放电管方案

该方案可以有效降低雷击浪涌残压，同时提高压敏电阻的长期使用可靠性。对于越来越薄的OBC，母线电容减少，浪涌吸收能力变弱，以及采用碳化硅方案后抗浪涌冲击能力变弱的情况，使用压敏与固体放电管能降低残压并减少浪涌电流对功率器件的损坏。单相电OBC压敏电阻通常采用交流385 – 420V，采用该方案后可把电压调到250Vac。固体放电管本质是可控硅，在OBC里主推贴片产品，封装为SMC，8/20us耐受电流3kA，导通电压Vt为低压4V，浪涌动作后可忽略不计。实测表明，压敏与固体放电管可降低残压400V左右，且经过多次浪涌后，该组合能保证长时间工作状态下的持续稳定低漏电流。

有源钳位

有源钳位算是最高性价比的浪涌吸收方案。

门极驱动保护

门极驱动通常添加稳压管与TVS作为驱动过压保护，由于门极电阻具有限流能力，实际TVS动作后通常不会工作到峰值Vc，实际值取决于工作电流，介于击穿电压Vbr与钳位电压Vc之间。

DCDC相关方案

应用场景及功用

为动力转向系统、空调以及其他辅助设备提供所需的电力。
在复合电源系统中，与超级电容串联，调节电源输出，稳定母线电压。

市场趋势

是德科技产品营销经理Brian Whitaker预计到2028年，全球汽车DC – DC转换器市场规模将达到187亿美元，年复合增长率为10%。电动汽车的日益普及带动了整个市场对DC – DC转换器的需求。

配电盒相关方案

过流保护

汽车里面低压配电与高压配电都需要加保险丝与继电器作为过流保护。随着高压平台的推广，在减小铜排与导线尺寸的同时节省了成本，但对直流保险丝提高了耐压要求，目前主流电压为750 – 1000V，配电盒里采用锁螺栓的方式。同时罗列了适合于500 – 1000V应用的高性价比保险丝产品，符合AEC – Q200认证。

预充继电器新方案

配电盒中预充继电器新方案采用半导体MOSFET或IGBT，能够提高继电器的使用寿命，高功率TVS可以并联于IGBT CE两端，避免IGBT过压，贴片安装于PCB还可减少对尺寸空间的要求。

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