车载OBC的发展趋势

发布时间:2023-05-04  

目前电动汽车的充电方式分为两种:一种是车外使用,地面式充电桩,另一种是车内使用,即车载充电机OBC.


车载充电机实现电动汽车与电网之间能量转换,也可以分为单向和双向,单向直接向汽车电池充电,双向则电池也可以反向将能量回馈到电网。

d3a5aa46-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

目前车载充电机OBC发展迅速,KW级已经实现多种量产‘

单向OBC:3.3KW,6.6KW,11KW,22KW;

双向OBC:3.3KW,6.6KW,11KW;

在材料上,采用SIC/GaNmos得到了大量的应用;

充电桩在大功率、高电压、双向、超级快充、宽范围等特点上实现了快速的飞跃式发展。

而OEM整车厂也开始了大范围的自我研发,比如比亚迪等车厂。

OBC正向充电过程:

d3b58556-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

电网侧将电能通过AC/DC进行输出,经过DC/DC变压后再送入到电池端;

OBC反向馈能过程:

d3d8c21e-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

动力电池通过DC/DC反向将多余的能量联通DC/AC环节,将能量释放回电网内部;

其中DC/DC的拓扑结构选择对于能量的传递和消耗影响很大;

d3eeca64-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

不同的拓扑搭建对于效率影响也是不同的。DAB和LLC对比下,LLC能够获得更高的效率和更低的EMI。

典型的双向OBC电路拓扑结构如下所示:

d3ffec04-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

d4190e0a-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

采用高效率的双电感设计,降低EMI和反向恢复时间

d442fff8-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

而在元器件选择上,应选择快速主开关和快速反并二极管来进行切换,

d456a102-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

采用常规IGBT并不能满足高效率的部分要求,所以需要选择能快速释放的元件;

d46c5d1c-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

快速IGBT在前端可以快速响应,首推汽车级的器件,能够满足电路延时、信号降噪和控制算法等方面的需求,英飞凌的IKW4N65F5A,耐压650v,损耗01mJ,这种元器件基本都可以满足常规要求。

采用LLCDC/DC网络增益计算:

d4a38aee-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

对于网络增益的参数计算后可以设计电路内部电容的选取,保证内部吸收回路;

d4d43b8a-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

为了电压和频率的可调性能,要合理选取合适的电容。

d4fd7702-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

双向LLC设计过程中,需要考虑的技术难点解决,比如谐振回路开通或者关断过程中电流过大等,脉冲设计等;

d530ab86-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

需要考虑电路的工作效率,包括正向的和反向的,这就要求控制方面的精准性,在正向和反向的时候能够快速切换;

d54c8f5e-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

采用设计方案

d579afde-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

为什么选择SIC器件?

可以改善电路的性能,提升LLC电路的工作效率,增强可靠性,减少开通和关断时间,增强电路抗扰性能;

d597f69c-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

在户口使用时,OBC已经有所应用,直接便携式可以携带,如下所示

d5ac0be6-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

其中有采用的参考方案

d5c3f1fc-dc74-11ed-bfe3-dac502259ad0.png


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>