电动汽车车载充电机 (OBC) 与车载 DC/DC 转换器技术 一、高性能电动汽车车载充电机(OBC) 电路 二、双向充电机(Bi-OBC ）技术方案 三、车载DC/DC 转换器电路拓扑比较 四、充电桩电力电子变换器 电动汽车车载充电机（OBC，On-Board Charger）与车载DC/DC转换器是现代电动汽车电能管理系统中的关键组件，它们对于车辆的高效运行和电池寿命有着重要影响。本篇文章将详细探讨这两个技术领域的核心概念、工作原理以及相关应用。 一、高性能电动汽车车载充电机（OBC） 车载充电机是电动汽车从电网获取电能并将其转化为适合电池组使用的直流电的设备。高性能的OBC通常具备高效率、快速充电和高功率密度的特点。它们通常由交流输入、功率转换模块、控制电路和安全保护功能组成。OBC的设计要考虑电网适应性，如电压波动、频率漂移等，以及符合国家和地区的电气安全标准。 二、双向充电机（Bi-OBC）技术方案 双向充电机不仅能够为电池充电，还能将电池的电能反馈到电网或为车载电器供电，实现车辆到家庭（V2H）或车辆到电网（V2G）的功能。这种技术提高了电动汽车在能源管理中的灵活性，有助于平衡电网负荷，促进可再生能源的利用。Bi-OBC的关键技术包括双向功率流控制、动态功率分配和精确的电压、电流控制。 三、车载DC/DC转换器电路拓扑比较 车载DC/DC转换器主要用于将电池的高压直流电转换为低压直流电，供给车辆的低压电器系统，如照明、空调、仪表盘等。常见的电路拓扑有 buck、boost、buck-boost 和 Cuk 等。每种拓扑都有其特定的优势和适用场景，例如，buck 拓扑适用于降压，boost 拓扑用于升压，而 buck-boost 和 Cuk 拓扑则能实现升压或降压。选择合适的拓扑需考虑转换效率、体积、成本及稳定性等因素。 四、充电桩电力电子变换器 充电桩作为电动汽车充电基础设施的重要组成部分，其电力电子变换器负责将电网的交流电转换为直流电，通过连接线缆传输到电动汽车的OBC进行充电。变换器的设计需要考虑高效率、高可靠性、低谐波污染、动态响应快等特点，并且需要支持不同充电标准，如CCS、CHAdeMO、GB/T等。 这些技术与光伏逆变、风能逆变、电机驱动和工业电源等领域紧密相关。例如，电动汽车充电技术的发展借鉴了可再生能源领域的电力转换技术，以实现更高效、更环保的能源利用。同时，电机驱动技术的进步也推动了OBC和DC/DC转换器的效率提升。工业电源领域的成熟技术为电动汽车充电设备提供了稳定、可靠的电源解决方案。 总结来说，电动汽车车载充电机和车载DC/DC转换器是电动汽车电气化过程中的核心技术，它们的性能直接影响到电动汽车的使用体验和能源效率。随着新能源汽车市场的快速发展，这些技术将持续演进，为未来的电动汽车提供更加智能化、绿色化的电能管理方案。

新能源汽车车载双向OBC，PFC，LLC，V2G 双向 充电桩 电动汽车 车载充电机 充放电机 MATLAB仿真模型 : （1）基于V2G技术的双向AC DC、DC DC充放电机MATLAB仿真模型； （2）前级电路为双向AC DC单相PWM整流器，输入AC220V，输入单位功率因数； （3）后级电路为双向DC DC，双向CLLC谐振变换器，谐振频率150kHz，采用PFM变频控制，输出DC360V； （4）仿真功率3.5kW。 正向变换时单相交流电网向电动汽车输出DC360V，反向变换时电动汽车向电网回馈能量； 学会此模型，工资2万起步 版本为2016a及以上

车载充电机（OBC）是新能源汽车必不可少的核心零部件，其市场规模随着新能源汽车市场的快速增长而扩大。据相关数据分析，2016 年，电动汽车车载充电机市场规模约 20 亿元，未来几年随着新能源汽车产量的逐年提升，预计到 2020 年国内电动汽车车载充电机市场规模将达到 77 亿元。 本文将给大家介绍基于 TI C2000:trade_mark: 微控制器的 3.3KW 车载充电机方案。此参考设计使用 C2000:trade_mark: 微控制器 (MCU) 和 LMG3410 来控制交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级的方法。该电源拓扑采用氮化镓 (GaN) 器件，从而提高了效率，并降低了电源尺寸。该设计支持用于提高效率的切相和自适应死区时间，用于在轻负载下改进功率因数的输入电容补偿方案，以及瞬态时用于降低电压尖峰的非线性电压环路。 交错式 TTPL PFC 拓扑结构是电动汽车充电器的设计的趋势，具有更高功率和更高的功率密度。 C2000 MCU 是针对实时控制应用而优化的 MCU 系列之一。 快速优质的模数控制器可精确测量电流和电压信号，集成比较器子系统（CMPSS）提供过流和过压保护，而无需使用任何外部设备。经过优化的 CPU 内核可以快速执行控制循环。 三角函数使用片上三角数学单元（TMU）可以加速操作。 该解决方案还选择在 F28004x 和 F2837x 上使用控制律加速器（CLA）， CLA 是协处理器可用于减轻 CPU 负担并在 C2000 上启用运行更快的循环或更多功能。 核心技术优势交错式 3.3kW 单相无桥 CCM 图腾柱 PFC 级 • 100kHz 脉宽调制 (PWM) 开关 • 提供 powerSUITE:trade_mark: 支持，以使设计轻松适应用户要求 • 具有软件频率响应分析器 (SFRA)，可实现对开环增益的快速测量 • 具有 PWM 软启动功能，可降低 TTPL PFC 中的零电流尖峰 • 对使用驱动程序库的 F28004x 的软件支持 • 在 C28x 或 CLA 上运行控制环路时保持的相同源代码 方案规格输出功率最高可达 3.3KW• 可编程输出电压，标称值为 380V 直流输出• 输出电流最高达 10A• 输入电压范围:120V-230V• 总谐波失真(THD)小于 2%• 峰值效率高于 98%• 效率:Peak 98.7% at 230-Vrms input, peak >97.7% at 120-Vrms input 方案来源于大大通

1、车载充电机。 2、双向运行。 3、CLLLC谐振型双向直流变换器 4、参数设计

新能源汽车有三大核心部件： 电池总成：指电池和电池管理系统； 电机总成：指电动机和电动机控制器。 高压“电控”总成：包含车载 DC/DC 变换器、车载充电机、电动空调、PTC、高压配电盒和其他高压部件，主要部件是车载DC/DC 变换器和车载充电机

很好的车载充电机与BMS电池管理方案设计，是电动汽车技术开发的不错文件

非车载充电机与BMS通信步骤详解

电动汽车车载充电机(OBC) 车载电源 技术方案与发展趋势

该文件定义了电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议的数据格式，物理层接口，数据链路层等，定义了双方之间数据交互的流程及具体协议的格式等。

NB/T 33002-2010-电动汽车交流充电桩技术条件》由中国电力企业联合会提出。 《NB/T 33002-2010-电动汽车交流充电桩技术条件》由能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会归口。 《NB/T 33002-2010-电动汽车交流充电桩技术条件》主要起草单位：中国南方电网有限责任公司、广东电网公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、深圳供电局、围网电力科学研究院、许继电源有限公司、浙江省电力公司、华北电网有限公司。 《NB/T 33002-2010-电动汽车交流充电桩技术条件》主要起草人：孙卫明、余建国、黄志伟、李飞、李武峰、吴尚洁、罗小英、邱野、余兆荣、蒋浩、朱金大、倪峰、陈良亮、董新生、丁二文斌、霍军超、聂亮、陈新琪、叶辛。