車載OBC的發(fā)展趨勢分析

目前電動汽車的充電方式分為兩種：一種是車外使用，地面式充電樁，另一種是車內(nèi)使用，即車載充電機OBC.

車載充電機實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)之間能量轉(zhuǎn)換，也可以分為單向和雙向，單向直接向汽車電池充電，雙向則電池也可以反向?qū)⒛芰炕仞伒诫娋W(wǎng)。

目前車載充電機OBC發(fā)展迅速，KW級已經(jīng)實現(xiàn)多種量產(chǎn)‘

單向OBC:3.3KW,6.6KW,11KW,22KW;

雙向OBC:3.3KW,6.6KW,11KW;

在材料上，采用SIC/GaN mos得到了大量的應(yīng)用；

充電樁在大功率、高電壓、雙向、超級快充、寬范圍等特點上實現(xiàn)了快速的飛躍式發(fā)展。

而OEM整車廠也開始了大范圍的自我研發(fā)，比如比亞迪等車廠。

OBC正向充電過程：

電網(wǎng)側(cè)將電能通過AC/DC進行輸出，經(jīng)過DC/DC變壓后再送入到電池端；

OBC反向饋能過程：

動力電池通過DC/DC反向?qū)⒍嘤嗟哪芰柯?lián)通DC/AC環(huán)節(jié)，將能量釋放回電網(wǎng)內(nèi)部；

其中DC/DC的拓撲結(jié)構(gòu)選擇對于能量的傳遞和消耗影響很大；

不同的拓撲搭建對于效率影響也是不同的。DAB和LLC對比下，LLC能夠獲得更高的效率和更低的EMI。

典型的雙向OBC電路拓撲結(jié)構(gòu)如下所示：

采用高效率的雙電感設(shè)計，降低EMI和反向恢復(fù)時間

而在元器件選擇上，應(yīng)選擇快速主開關(guān)和快速反并二極管來進行切換，

采用常規(guī)IGBT并不能滿足高效率的部分要求，所以需要選擇能快速釋放的元件；

快速IGBT在前端可以快速響應(yīng)，首推汽車級的器件，能夠滿足電路延時、信號降噪和控制算法等方面的需求，英飛凌的IKW4N65F5A,耐壓650v，損耗01mJ，這種元器件基本都可以滿足常規(guī)要求。

采用LLC DC/DC網(wǎng)絡(luò)增益計算：

對于網(wǎng)絡(luò)增益的參數(shù)計算后可以設(shè)計電路內(nèi)部電容的選取，保證內(nèi)部吸收回路；

為了電壓和頻率的可調(diào)性能，要合理選取合適的電容。

雙向LLC設(shè)計過程中，需要考慮的技術(shù)難點解決，比如諧振回路開通或者關(guān)斷過程中電流過大等，脈沖設(shè)計等；

需要考慮電路的工作效率，包括正向的和反向的，這就要求控制方面的精準性，在正向和反向的時候能夠快速切換；

采用設(shè)計方案

為什么選擇SIC器件？

可以改善電路的性能，提升LLC電路的工作效率，增強可靠性，減少開通和關(guān)斷時間，增強電路抗擾性能；

在戶口使用時，OBC已經(jīng)有所應(yīng)用，直接便攜式可以攜帶，如下所示

其中有采用的參考方案

電流檢測也可以采用可編程線性霍爾加磁環(huán)的方式，比如CHA611線性霍爾傳感器

國產(chǎn)汽車級可編程線性霍爾傳感器CHA611,可以替代Allegro的A1363系列產(chǎn)品，解決汽車級芯片缺貨難題

也可以使用集成式霍爾電流傳感器CH704

該芯片內(nèi)部集成一個精密的可編程線性霍爾芯片、一個小型聚磁環(huán)以及一個導(dǎo)通電阻為0.1m?的銅排，可實現(xiàn)+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A的電流檢測，

國產(chǎn)車規(guī)級霍爾電流傳感器應(yīng)用案例

審核編輯 ：李倩