揭開(kāi)電動(dòng)汽車的車載充電器神秘面紗

車載充電器 （OBC） 是電動(dòng)汽車 （EV） 中的關(guān)鍵組件，其任務(wù)是將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為為車輛電池組充電的直流電。了解什么是車載充電器及其在電動(dòng)汽車中的功能可以深入了解電動(dòng)汽車如何有效地利用外部電源。

探索車載和非車載充電器之間的區(qū)別、11kw 三相車載充電器的細(xì)節(jié)以及電動(dòng)汽車大功率車載充電器的全球趨勢(shì)，揭示了該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。本文旨在揭開(kāi)車載充電過(guò)程的神秘面紗，詳細(xì)介紹車載電池充電器的工作原理及其在更廣泛的電動(dòng)汽車充電生態(tài)系統(tǒng)中的作用。

什么是車載充電器？

作為電動(dòng)汽車 （EV） 技術(shù)的核心，車載充電器 （OBC） 在管理充電過(guò)程方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，確保車輛的電池高效、安全地充電。以下是車載充電器的功能及其在 EV 生態(tài)系統(tǒng)中的重要性：

轉(zhuǎn)換過(guò)程

OBC 將來(lái)自電網(wǎng)的交流電 （AC） 轉(zhuǎn)換為直流電 （DC），適用于為車輛電池充電。此過(guò)程包括兩個(gè)關(guān)鍵階段：

1. 功率因數(shù)校正 （PFC）：將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，同時(shí)最大限度地減少能量損失。

2. DC/DC 轉(zhuǎn)換：將 DC 輸出調(diào)整為電池的適當(dāng)電壓和電流水平。

通信和安全

• OBC 與車輛控制器和充電站通信，以確定最佳充電參數(shù)，例如電流量/功率和正確的充電標(biāo)準(zhǔn)（例如 SAE J1772 或 CCS）。

• 它集成了各種安全機(jī)制，以防止過(guò)度充電、過(guò)熱和電氣故障，確保安全的充電過(guò)程。

雙向充電能力

一些 OBC 的一個(gè)獨(dú)特功能是它們能夠支持雙向充電，這意味著它們還可以將車輛電池的直流電轉(zhuǎn)換回交流電。此功能支持：

1. 車輛到負(fù)載 （V2L）：直接從車輛為外部交流負(fù)載供電。

2. 車輛到電網(wǎng) （V2G）：將電力送回電網(wǎng)，提供儲(chǔ)能解決方案，并可能為車主賺取收入。

3. 車對(duì)車 （V2V）：直接從車輛的電池充電。

了解車載充電器的這些方面可以闡明它們?cè)陔妱?dòng)汽車技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的更廣泛背景下的關(guān)鍵作用，突出它們對(duì)電動(dòng)汽車的效率、安全性和多功能性的貢獻(xiàn)。

什么是車載充電器？讓我們討論類型和特征

電動(dòng)汽車 （EV） 配備了充電能力和特性各不相同的車載充電器 （OBC），可滿足電動(dòng)汽車車主的多樣化需求。以下是車載充電器的類型及其獨(dú)特功能的詳細(xì)介紹：

單相 vs. 三相 OBC

• 單相 OBC 通常提供 7.2 kW 至 11 kW 的充電容量。這些充電器適用于沒(méi)有三相電源的家庭使用。

• 另一方面，三相 OBC 具有高達(dá) 22 kW 的更高容量，可實(shí)現(xiàn)更快的充電。它們需要三相電源，使其成為商業(yè)或工業(yè)環(huán)境的理想選擇。

充電級(jí)別

• 1 級(jí)充電器：使用標(biāo)準(zhǔn)的 120 V 交流電源插座，充滿電需要 8 到 12 小時(shí)。

• 2 級(jí)充電器：使用功能更強(qiáng)大的 240 V 交流電源插座，將充電時(shí)間縮短至 4 至 8 小時(shí)。

• 3 級(jí)充電器（直流快速充電器）：直接為電池供電直流電源，將充電過(guò)程顯著加快至僅 30 分鐘至一個(gè)小時(shí)。

未來(lái)趨勢(shì)

• 該行業(yè)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，用于電池電動(dòng)汽車 （BEV） 的 11kW OBC 和用于插電式混合動(dòng)力汽車 （PHEV） 的 6-8kW OBC。

• 直流充電功能有望成為 BEV 的標(biāo)準(zhǔn)功能，OEM 可實(shí)現(xiàn) 50-250kW 的充電容量。

• 高級(jí)車型可能提供高達(dá) 350kW+ 的直流充電，而大眾市場(chǎng) BEV 可能會(huì)標(biāo)配交流和直流充電選項(xiàng)，這反映了電池組尺寸的增加和充電基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展。

車載充電器技術(shù)的挑戰(zhàn)和進(jìn)步

隨著電動(dòng)汽車 （EV） 的不斷發(fā)展，車載充電器 （OBC） 背后的技術(shù)既面臨挑戰(zhàn)，也面臨重大進(jìn)步。向更高電壓充電基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)變，尤其是 800V 電池，標(biāo)志著提高電動(dòng)汽車性能和縮短充電時(shí)間的關(guān)鍵一步。牽引集成車載充電器 （iOBC） 的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步補(bǔ)充了這一點(diǎn)，該充電器利用 EV 的高功率電子設(shè)備在靜止時(shí)更快地充電。眾多商用和乘用電動(dòng)汽車車型采用 800V 平臺(tái)和牽引 iOBC，凸顯了該行業(yè)對(duì)提高充電效率的承諾。

然而，向 11kW 三相車載充電器等先進(jìn)充電技術(shù)的過(guò)渡帶來(lái)了復(fù)雜性，尤其是對(duì)于家庭安裝。這些充電器需要三相電源，這在單相特性中不是標(biāo)準(zhǔn)的，因此限制了它們的適用性。安裝 11kW 充電器的相關(guān)成本在 1,200 英鎊至 1,800 英鎊之間，不包括基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，這是另一個(gè)障礙。此外，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的電動(dòng)汽車充電協(xié)議和對(duì)統(tǒng)一快速直流充電標(biāo)準(zhǔn)的需求凸顯了行業(yè)內(nèi)持續(xù)的挑戰(zhàn)。

諸如用于電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車的雙向車載充電器 （V2G） 的開(kāi)發(fā)等進(jìn)步有望通過(guò)使能量回流到電網(wǎng)來(lái)徹底改變市場(chǎng)。再加上主要行業(yè)參與者的戰(zhàn)略增強(qiáng)和充電基礎(chǔ)設(shè)施的全球普及，預(yù)示著電動(dòng)汽車充電將更加可及和高效。然而，公用事業(yè)升級(jí)、電費(fèi)以及路邊充電對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛投資需求仍然是廣泛采用電動(dòng)汽車的重大障礙。

車載充電和 EV 技術(shù)的未來(lái)

在創(chuàng)新、監(jiān)管支持和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的共同推動(dòng)下，車載充電和 EV 技術(shù)的未來(lái)有望取得重大進(jìn)步。主要進(jìn)展包括：

離網(wǎng)太陽(yáng)能充電基礎(chǔ)設(shè)施

• 非常適合禁止傳統(tǒng)建筑的區(qū)域。

• 無(wú)需挖掘或挖溝即可部署。

• 可與現(xiàn)場(chǎng)電池存儲(chǔ)結(jié)合使用，以增強(qiáng)便攜性。

NEVI 公式計(jì)劃：

• 旨在通過(guò)可預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和可靠性要求實(shí)現(xiàn)美國(guó)電動(dòng)汽車充電的標(biāo)準(zhǔn)化。

• 預(yù)計(jì)大多數(shù)州將于 2023 年啟動(dòng) NEVI 計(jì)劃，預(yù)計(jì)將于 2024 年大規(guī)模部署。

市場(chǎng)增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步：

• 預(yù)計(jì)大功率充電器市場(chǎng)將出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2021 年至 2026 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過(guò) 25%。

• 快速充電技術(shù)的創(chuàng)新有望顯著縮短充電時(shí)間，一些系統(tǒng)能夠提供超過(guò) 350 kW 的功率水平。

這些進(jìn)步，加上公共和私人對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的投資增加，正在為電動(dòng)汽車技術(shù)的變革時(shí)代奠定基礎(chǔ)?？稍偕茉吹恼虾椭悄艹潆娊鉀Q方案的發(fā)展預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車充電的效率和可持續(xù)性，使電動(dòng)汽車成為全球消費(fèi)者越來(lái)越可行和有吸引力的選擇。

車載充電器和非車載充電器的區(qū)別

了解車載和非車載充電器之間的區(qū)別對(duì)于電動(dòng)汽車 （EV） 用戶就其充電選項(xiàng)做出明智的決定至關(guān)重要。以下是基于關(guān)鍵方面的簡(jiǎn)要比較：

位置和設(shè)計(jì)約束

• 車載充電器集成在 EV 中，使其受到尺寸、重量和功率限制。這導(dǎo)致了緊湊、輕便的裝置和相對(duì)較低的功率。

• 位于外部的 Offboard 充電器沒(méi)有這些限制，允許更大、更強(qiáng)大的設(shè)計(jì)。

充電過(guò)程和速度

• 車載充電器通常將單相 220V 交流電或三相 380V 交流電轉(zhuǎn)換為直流電，從而促進(jìn)適合過(guò)夜使用的較慢“涓流”充電。

• 非車載充電器將交流電轉(zhuǎn)換為可控的直流電源，通過(guò)提供大電流快速補(bǔ)充電池充電，實(shí)現(xiàn)快速“快速充電”。

組件組成和對(duì)電池壽命的影響

• 車載充電器主要由電源電路和控制電路組成，可輕柔地為電池充電，從而延長(zhǎng)其使用壽命。

• 非車載充電器包括更復(fù)雜的電源、控制、計(jì)量單元和接口設(shè)置，頻繁的快速充電可能會(huì)縮短電池壽命。

這種比較強(qiáng)調(diào)了車載充電器提供的全天候慢速充電的便利性與非車載充電器的速度之間的權(quán)衡，雖然速度更快，但可能需要更仔細(xì)地管理電池健康狀況。

什么是 11kw 三相車載充電器

11kW 三相車載充電器代表了對(duì)更常用的 7kW 充電器的重大升級(jí)，為電動(dòng)汽車 （EV） 車主提供更快、更高效的充電體驗(yàn)。以下是一些需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)：

充電速度

一個(gè) 11kW 的充電器每小時(shí)充電可提供大約 38-40 英里的續(xù)航里程。這比住宅環(huán)境中更常見(jiàn)的 7kW 充電器快近 60%。這種增強(qiáng)的充電功能意味著等待充滿電的時(shí)間更短，路上行駛的時(shí)間更長(zhǎng)。

安裝要求

雖然在家中更快充電的前景很有吸引力，但重要的是要注意 11kW 充電器需要三相電源。這種類型的供應(yīng)并非在所有家庭中都是標(biāo)準(zhǔn)的，可能需要升級(jí)現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施。

與 7kW 充電器的比較

• 11kW 充電器：每小時(shí)提供 38-40 英里的續(xù)航里程，需要三相電。

• 7kW 充電器：充電速度較慢，與標(biāo)準(zhǔn)家用電氣系統(tǒng)兼容。

了解 11kW 三相車載充電器的功能和要求對(duì)于考慮升級(jí)家庭充電設(shè)置的電動(dòng)汽車車主來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。雖然更快的充電速度是一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，但對(duì)三相電源的需求可能會(huì)給一些房主帶來(lái)挑戰(zhàn)。

電動(dòng)汽車車載充電器的功能

電動(dòng)汽車 （EV） 中的車載充電器 （OBC） 功能是多方面的，在確保車輛電池高效、安全地充電方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以下是 OBC 的主要功能和要求：

符合電網(wǎng)要求

• 支持單相和三相作

• 確保與電源隔離

• 符合電磁兼容性 （EMC） 標(biāo)準(zhǔn)

充電參數(shù)管理

• 控制電池充電的電流和電壓

• 調(diào)整充電參數(shù)以延長(zhǎng)電池的使用壽命

權(quán)力轉(zhuǎn)換：

• 將來(lái)自充電站或插座的交流電轉(zhuǎn)換為直流電

• 通過(guò)此轉(zhuǎn)換過(guò)程啟用車輛電池充電

這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程強(qiáng)調(diào)了車載充電器在彌合電網(wǎng)和電動(dòng)汽車電池之間差距方面的重要作用，確保車輛隨時(shí)可用，同時(shí)優(yōu)化電池的健康和使用壽命。

電動(dòng)汽車大功率車載充電器的全球趨勢(shì)

在解決電動(dòng)汽車 （EV） 采用的障礙方面，很明顯，前期成本和基礎(chǔ)設(shè)施限制起著重要作用。以下是需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)：

前期成本：

• 車輛費(fèi)用：電動(dòng)汽車的初始購(gòu)買價(jià)格可能高于汽油，部分原因是車載充電器和電池技術(shù)的成本。

• 充電基礎(chǔ)設(shè)施：安裝家用充電站或升級(jí)現(xiàn)有電氣系統(tǒng)會(huì)增加潛在電動(dòng)汽車車主的初始經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

基礎(chǔ)設(shè)施可用性和分布：

• 有限的充電站：公共充電站的地理分布仍然不均衡，城市地區(qū)通常比農(nóng)村地區(qū)提供更好的服務(wù)。

• 基礎(chǔ)設(shè)施投資：需要對(duì)充電站的數(shù)量和容量進(jìn)行大量投資，以支持不斷增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車數(shù)量。

微出行的安全性和連接性：

• 提高安全性：對(duì)于電動(dòng)自行車和踏板車的用戶來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)互聯(lián)、高質(zhì)量的自行車和行人設(shè)施對(duì)于提高安全性至關(guān)重要。

• 基礎(chǔ)設(shè)施整合：將這些設(shè)施深思熟慮地整合到現(xiàn)有的城市景觀中，可以鼓勵(lì)更多人考慮將微出行選擇作為傳統(tǒng)汽車的可行替代方案。

這些因素說(shuō)明了全球向電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變的復(fù)雜性，凸顯了持續(xù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略規(guī)劃的必要性，以克服這些挑戰(zhàn)并促進(jìn)電動(dòng)汽車的更廣泛采用。

車載電池充電器的工作原理

我們已經(jīng)知道什么是車載充電器，但車載電池充電器是如何工作的呢？在英國(guó)，在住宅區(qū)安裝電動(dòng)汽車 （EV） 充電器受到某些限制，這主要是由于供電能力。大多數(shù)家庭都配備了 7kW 的 EV 充電器，該充電器在 32 安培 240v 單相電源上高效運(yùn)行。這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置足以滿足普通 EV 用戶的需求，確保在充電速度和系統(tǒng)兼容性之間取得平衡。

如果您需要對(duì)您制造的電動(dòng)汽車的電源進(jìn)行現(xiàn)代化改造，我們建議您訪問(wèn)我們的智能集成模塊 （SIM） 部分。

充電器選項(xiàng)：

• Hydra Zodiac 7kW：非常適合單輛電動(dòng)汽車的家庭、住宅或工作場(chǎng)所設(shè)置。

• Hydra Zodiac 22kW：提供更快的充電速度，適用于三相電源的環(huán)境。

在考慮安裝 7kW 電動(dòng)汽車充電點(diǎn)時(shí)，尤其是在可用電源限制為 16 安培的情況下，有必要集成動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡器。該設(shè)備可確保充電過(guò)程不會(huì)使現(xiàn)有電力基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)載，防止?jié)撛谖ｋU(xiǎn)并確保高效的電源管理。

此外，Hydra Home App 為管理充電過(guò)程提供了用戶友好的解決方案。它允許用戶通過(guò)應(yīng)用程序調(diào)整充電負(fù)載，定制充電活動(dòng)以適應(yīng)他們的電氣系統(tǒng)和個(gè)人日程安排的限制。這種靈活性對(duì)于優(yōu)化充電過(guò)程至關(guān)重要，尤其是在具有不同用電模式的家庭中。

電動(dòng)汽車的整體充電速度受多種因素影響，包括充電站、充電線和車載充電器本身的功能。必須認(rèn)識(shí)到，這個(gè)鏈條中的“最薄弱環(huán)節(jié)”決定了可以達(dá)到的最大充電速度。這種相互依存關(guān)系凸顯了確保 EV 充電過(guò)程中涉及的所有組件之間的兼容性和效率的重要性。

常見(jiàn)問(wèn)題

什么是電動(dòng)汽車中的車載充電器？

車載充電器 （OBC） 是電動(dòng)汽車 （EV） 中的關(guān)鍵組件，它將來(lái)自外部電源的交流電 （AC） 轉(zhuǎn)換為直流電 （DC），以補(bǔ)充車輛的電池組。

車載充電器如何在電動(dòng)汽車中工作？

車載充電器的工作原理是將來(lái)自外部電源（如住宅插座）的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后用于為電動(dòng)汽車的電池組充電。這個(gè)過(guò)程對(duì)于為 EV 的電池充電至關(guān)重要。

車載和非車載 EV 充電器有何不同？

車載和非車載 EV 充電器之間的主要區(qū)別在于它們的位置和靈活性。車載充電器允許在任何有電源插座的地方為 EV 電池充電，提供便利和便攜性。相比之下，不受尺寸和重量限制的非車載充電器為電力電子轉(zhuǎn)換器提供了額外的靈活性和冗余性。

車載充電器有什么好處？

如果您想知道什么是車載充電器，您可能也會(huì)對(duì)它的好處感興趣。電動(dòng)汽車中的車載充電器具有多種優(yōu)勢(shì)，包括使用帶有 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器的軟開(kāi)關(guān)、有源功率因數(shù)校正以及用于前端整流的 Vienna 整流器。這些功能共同提高了充電效率并最大限度地減少了開(kāi)關(guān)損耗，使充電過(guò)程更加有效和節(jié)能。