车载充电器是指固定安装在电动汽车上的充电器。它的主要功能是安全、快速、方便地为电动汽车的动力电池充满电。
根据电动汽车的充电方式,充电可分为交流充电和直流充电两大类。
车载充电器 一般有以下接口:交流输入端子,连接从交流充电插座进来的连接器;直流输出端子,车载充电器输出到电池的部分;低压控制接口,车载充电器和BMS之间的低压接口和外部连接;液体冷却输入和输出流道接口,冷却剂流入和流出充电器的部分。
充电电源模块方面,分为整流、PFC、DC/DC变换。
从另一个角度来看,我们也可以将车载充电器分为主电路电源部分和充电控制板。
其中,充电控制板主要控制、监控、测量、计算、校正、保护,并与电源外网通信,是车载充电器的“中枢大脑”。
电源部分的主要功能是将220V交流电转换为300伏以上的直流电,电源部分分为PFC和LLC两部分。
第一部分是输入滤波器(EMI滤波器),这是车载充电器抑制EMC的一个非常重要的手段。
下面说一下PFC电路:从交流到直流,交流电压和电流之间有一个夹角,夹角的电容会引起电网波,这会影响中间的效率。因为中间有一个夹角。这个夹角就是CSIN值。
PFC是一种分压电路。现在,为了提高整个系统的效率,经常采用无桥PFC的新结构直接工作。
无桥PFC效率可以明显提高,但会造成共模和噪声,因此实际设计需要提高PFC板的散热和性能。
移相控制全桥PWM变换器是最常用的中大功率DC/DC变换器电路拓扑之一。
相移PWM控制方法利用开关管的结电容和高频变压器的漏感或初级串联电感作为谐振元件,使开关管能够在零电压下导通和关断,从而有效地降低了开关损耗和开关噪声,减少了器件开关过程中产生的电磁干扰,为变换器提高开关频率、提高效率、减小尺寸和降低质量提供了良好的条件。
在DC/DC部分,为了提高效率,通常采用LLC谐振来实现ZVS和ZCS,最终达到高效率。
LLC的拓扑必须要求高开关频率以体现其优势,通常是COOL-MOS或带有SIC的MOSFET。
车载充电器的发展方向是小型化和轻量化,整个功率水平也开始从3.3kW转向6.6kW。未来,在单相交流向三相交流的发展中,11kW和21kW的低价格也是一个核心趋势。
发展新能源汽车是解决环境污染和能源危机,推动我国汽车产业转型升级,实现我国汽车产业由大到强跨越式发展的关键,车载充电器的技术发展为新能源汽车的实用化和普及化提供了强有力的支撑。
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