車載充電機是什么_車載充電技術(shù)的未來走向

車載充電機是什么？

顧名思義，車載充電機就是安裝在車上的、用于充電的機器，本質(zhì)上是一種電力電子變換裝置，從交流電網(wǎng)中汲取能量，經(jīng)過電能變換，充入電動汽車動力電池包中，實現(xiàn)安全、快速及便捷的整車充電功能。根據(jù)充電功率不同，電動汽車充電方式可分為交流慢充和直流快充兩大類，交流慢充的充電功率一般低于22kW，充電機一般安裝于車上，車輛充電輸入接口電壓為交流電壓；直流快充的充電功率一般大于100kW，由于體積及重量的原因，充電機采用非車載形式，一般安裝于直流充電站內(nèi)，車輛充電輸入接口電壓為直流電壓。很明顯，我們的車載充電機屬于交流慢充技術(shù)范疇。

各位看官，了解了基本概念后，小編要進行第一波爆料了，給大家介紹一下車載充電機的構(gòu)成。車載充電機一般為兩級電路，前級為PFC（Power Factor Correction）級，即功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)，實現(xiàn)電網(wǎng)交流電壓變?yōu)橹绷麟妷?，且保證輸入交流電流與輸入交流電壓同相位，根據(jù)實際設(shè)計功率需求的不同，可采用多級Boost電路并聯(lián)進行擴容；后級為DC/DC級，實現(xiàn)PFC級輸出直流電壓變?yōu)樗璩潆婋妷海瑢崿F(xiàn)恒流/恒壓充電功能，并保證交流高壓側(cè)與直流高壓側(cè)的電氣絕緣，同樣地，根據(jù)實際設(shè)計功率需求的不同，可采用多級DC/DC電路并聯(lián)進行擴容。另外，比較常見的DC/DC級電路拓撲有移相全橋和LLC兩種，由于LLC拓撲的副邊整流二極管可實現(xiàn)零電流關(guān)斷，其效率比移相全橋略高，因此得到了越來越廣泛的使用。

車載充電技術(shù)哪家強？

看到這里，各位看官可能要吐槽小編了，辣么簡單的東西，你告訴我這是秘密，are you kidding with me？嗯~~~，大家不要著急，雖然充電機原理看起來簡單，但將它放到車上，作為一種汽車電力電子零部件，麻煩事就接踵而至了：第一，要保證車載充電機滿足整車生命周期內(nèi)可靠穩(wěn)定性要求，嗯，質(zhì)量最重要；第二，要保證車載充電機滿足整車的安全性要求，哦，安全最重要；第三，要保證車載充電機滿足整車成本要求，啊，價錢最重要；第四，要保證車載充電機滿足整車功能擴展要求，喲，功能最重要；第五，既要滿足整車的接口和集成，同時又保證外形美觀，呃，顏值最重要。

看到這兒，大家可以發(fā)現(xiàn)，做車載充電機產(chǎn)品還是有難度的，不僅需要深入了解電力電子產(chǎn)品，又要有車載零部件設(shè)計及制造經(jīng)驗，還要有強大的流程管理/批產(chǎn)把控能力，說到這里，不得不提的一個車載充電機供應(yīng)商就是聯(lián)合汽車電子有限公司，簡稱聯(lián)合電子。前方高能預(yù)警，信息海量來襲，看官精神抖擻，小編爆料我聯(lián)，聯(lián)合電子電力驅(qū)動事業(yè)部專注于車載電力電子零部件的研發(fā)與生產(chǎn)，車載充電機是其重要的一塊業(yè)務(wù)。聯(lián)合電子車載充電機序列有兩款產(chǎn)品：SA OBC（standalone onboard charger）和CharCon（charger+converter），其中SA OBC為獨立的車載充電機，而CharCon則是將車載充電機與車載高/低壓變換器集成。

圖1 聯(lián)合電子電力驅(qū)動事業(yè)部充電機序列產(chǎn)品

聯(lián)合電子電力驅(qū)動事業(yè)部充電機產(chǎn)品有五大優(yōu)點，第一，100%的車規(guī)器件使用率、廣覆蓋度且充分的產(chǎn)品設(shè)計驗證、Aspice流程管理應(yīng)用及強大的批產(chǎn)能力，保證了我們產(chǎn)品的質(zhì)量；第二，ASIL B/ ASIL C功能安全等級、三層軟件監(jiān)控策略及特殊電源管理機制，保證了我們產(chǎn)品的安全等級，滿足了整車功能安全要求；第三，系統(tǒng)級降本方案、核心器件多平臺復(fù)用及大規(guī)模自動化生產(chǎn)，保證了我們產(chǎn)品的低成本，為整車帶來價格優(yōu)勢；第四，支持AutoSAR軟件架構(gòu)，滿足國標(biāo)及法規(guī)要求，豐富了我們產(chǎn)品的功能；第五，模塊化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與立體垂直式散熱結(jié)構(gòu)確保了我們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕盈，拉高了我們產(chǎn)品的顏值，讓我們聯(lián)合電子車載充電機不僅有內(nèi)涵，而且更有型。對于OEM來說，聯(lián)合電子車載充電機可以提供完美的車載充電解決方案，對于電動汽車用戶來說，聯(lián)合電子車載充電機可以提供舒暢的車載充電使用體驗。

車載充電技術(shù)的未來怎么走？

一談到技術(shù)，小編就停不下來，接著就和大家聊一聊車載充電技術(shù)的未來在哪里。車載充電技術(shù)發(fā)展日新月異，不緊跟時代潮流，很容易就被凹凸了。要想說清楚這個趨勢，首先要追根溯源，我們就先扒一扒電動汽車當(dāng)前存在的問題。

第一，里程焦慮問題

由于動力電池能量密度遠不及汽油等化學(xué)燃料，導(dǎo)致電動汽車續(xù)駛里程較短，引發(fā)用戶的里程焦慮。OEM為了解決這個問題，最直接的方法就是增加動力電池包的容量，目前看來，續(xù)駛里程在400km以上的純電動汽車，其動力電池容量都在60~80度電左右。以慢充方式為電動汽車補充電能一般耗時8小時左右，顯而易見，傳統(tǒng)的3.3kW和6.6kW車載充電機能力已經(jīng)不能滿足當(dāng)下純電動汽車的充電需求了，那么車載充電機未來必然要進行功率擴容。

第二，成本價格問題

電動汽車的直接競爭對手是燃油汽車，然而電動汽車的成本價格要遠高于燃油汽車，當(dāng)國家和地方的政策補貼逐漸減小后，成本價格問題將是電動汽車普及應(yīng)用的痛點，因此整車降本是OEM的首要任務(wù)。從車載電力電子零部件的角度來看降本這個問題，功能集成化方案是重要的一種手段，也是一種大趨勢，給大家舉個例子，上面提到的CharCon就是一種典型的功能集成化解決方案，將車載充電機與車載高/低壓變換器集成在一起，可以節(jié)省整車線束及電氣接插件、復(fù)用水冷板等機械結(jié)構(gòu)及核心零部件，最終降低整車成本。

第三，充電便捷性問題

眾所周知，當(dāng)前汽車領(lǐng)域最火的就是自動駕駛和智能汽車了，這也預(yù)示著未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，對于電動汽車充電過程來講，都自動駕駛和智能化了，肯定不能再人為地Plug-in了。另一方面，汽車作為代步工具，人們對其便捷性的要求也越來越高，使用起來越簡單越好、越方便越好，很明顯，Plug-in過程違背了人們對便捷性的訴求，因此無需人為操作的無線充電技術(shù)是未來發(fā)展趨勢。談到無線充電這種黑科技，小編已抑制不住內(nèi)心的興奮，給大家介紹一下無線充電的構(gòu)成。無線充電系統(tǒng)其實和傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式充電系統(tǒng)原理類似，只不過將傳統(tǒng)變壓器的原副邊分開，變?yōu)閮蓚€獨立的磁能線圈，額外再加入拓撲補償電路，并采用了諧振控制方法。無線充電系統(tǒng)與傳導(dǎo)式充電系統(tǒng)最大的不同在于無線充電系統(tǒng)分為車載端和非車載端，二者之間的能量傳輸借助于兩個磁能線圈之間的交變磁場耦合，替代了傳導(dǎo)式充電所用的電線，實現(xiàn)了無線充電功能。

圖2 無線充電系統(tǒng)構(gòu)成