电车中的OBC是车载充电机(On-boardcharger)的简称。以下是关于它的详细介绍:
功能
- 电能转换:最主要的功能是将外部输入的交流电转换为直流电输出给电池。比如将家庭常用的交流220V电源转换为适合电动汽车动力电池充电的高压直流电。
- 充电控制:受控于电池管理系统(BMS)、整车控制器(VCU),能够根据电池的状态和充电环境等动态调节充电电流、电压参数,确保充电过程的安全和稳定。
- 通信功能:与充电桩、BMS、VCU等设备进行通信。与充电桩握手,确认充电连接和充电参数等;与BMS交互,获取电池状态信息,如电量、电压、温度等,同时向BMS反馈充电机的工作状态;与VCU通信,接收整车的充电指令等。
- 安全保护:提供过压、欠压、过流、欠流、短路、过热等多种保护措施。当充电系统出现异常时,能及时切断供电,保障车辆和人员的安全。
工作原理
- 交流转直流转换:电网的交流电首先经过EMI滤波电路,滤除噪声和干扰。再通过AC-DC转换器(即整流器)将交流电转换为直流电,转换后的直流电再通过滤波器去除电压中的纹波,得到稳定的直流电。
- 直流转直流转换:稳定的直流电通过开关电源进行电压和电流的调整,这一过程可能包括PFC(功率因数校正)电路,用于提高电源效率,减少电能损耗。最终,调整后的直流电通过DC/DC转换器(如LLC模块)输出给动力电池组进行充电。
内部结构
- 主回路:通常可分为两级,前级为功率因数校正PFC模块,提高输入的功率因数并抑制高次谐波;后级为DC-DC转换器,即LLC模块,满足电池充电对电流电压的要求,并实现电气隔离。
- 控制电路:通过传感器、ECU和IGBT驱动等完成信号接收与充电控制,控制MOS管的开关,与BMS之间通讯,监测充电机状态,与充电桩握手等。
- 线束及标准件:用于主电路及控制电路的连接,固定元器件及电路板。
类型
- 单向OBC:功率单向流动,一般采用高频开关电源技术,只有充电功能,即只能将交流电转换为直流电给电池充电。
- 双向OBC:功率双向流动,多采用两级变换结构。除了具备充电功能外,还能将动力电池的直流电逆变为交流电,输送给地面电气设备或电网,实现V2L(VehicletoLoad)、V2G(VehicletoGrid)等功能。
- 集成式车载充电机:包括OBC、DC-DC、PDU等车载电源的集成以及电机、电控、减速器、OBC、DC-DC、BMS等电驱+车载电源的集成。