車載充電機

電動車的車載充電機,功率2kW,體積達8.6L]]
車載充電機(on board charger)簡稱OBC,也稱為車載充電器,是純電動車(BEV)或插電式混合動力車(PHEV)上,電動車電池的充電設備,可以將市電的交流電轉換為直流電進行充電,其輸出電壓則依電動車電池規格而不同。有車載充電器的電動車可以用交流的方式進行充電,配合交流充電站即可。

車載充電機不是電動車輛必備的設備,電動車輛在配合交流充电桩進行慢速充電時,才會用到車載充電機。車載充電機可以增加車主長時間充電的選擇,但車載充電機、交流充電口、線束都會增加車身重量以及成本。有些電動車輛在設計時就完全不考慮車載充電機和交流充電,只支援直流充电桩以及快速充電。

硬體架構與功率規格
車載充電機是開關模式電源,會包括功因修正電路(PFC),以及將PFC輸出轉換為電池電壓的直流-直流轉換器,因為裝在車內,空間較小,一般會配合水冷系統,功率也比較小,因此配合車載充電機的交流充電站只能進行慢速充電,不能進行類似直流充電站的快速充電。

小功率的車載充電機只需要單相的交流電源,較大功率的車載充電機需要三相的交流電源,車載充電機也可能會有Vienna整流器之類的三相整流電路。

和其他模組的整合
電動汽車中有許多的功率模組,車載充電機也常會和其他的功率模組整合。有整合的車載充電機常會稱為COMBO=OBC。

電動汽車除了高壓電池以外,車內仍會有12V或48V的低壓電源和電池,因此也有模組,將高壓電池的電轉換給低壓電池充車,此模組稱為輔助動力模組(APM)。許多電動汽車常會將輔助動力模組和車載充電機整合。

也有些電動汽車會將車載充電機和馬達驅動器整合。

雙向充電(BOBC)與 V2G
一般車載充電機的電力是從市電的交流端轉換到直流的電池端,較高階的車載充電機可支援雙向能量轉換,可以將電力從直流的電池端轉換到市電的交流端,可做為V2G的應用,支援雙向能量轉換的車載充電機稱為bi-directional on-board charger(BOBC),也會分別標明可以輸出到直流的電池端的功率,以及從直流電池端轉換到市電交流端的功率。

充電通訊與控制介面
在充電時,車載充電機需和充电桩通訊,確認充電狀態,可允許的最大電流,像SAE J1772有提供AC Level 1、AC Level 2的充電等級,也有對應的CAN通訊協定,將資訊傳到車內的其他裝置。車載充電機也需處理SAE J1772的CP(控制導引)、PP(接近導引)信號。

若電動車輛有直流充電功能,車輛上會有电动汽车通信控制器(electric vehicle communication controller,EVCC)處理直流充電信號。這類車輛也會由EVCC處理交流的充電信號,再送到車載充電機。

相關條目
*電池管理系統

參考資料
外部連結
*[https://www.edntaiwan.com/20220104ta71-auto-on-board-chargers-functions-and-trends/ 車載充電器:功能和趨勢]
汽车工程技术

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