车载充电机是什么_车载充电技术的未来走向

车载充电机是什么？

顾名思义，车载充电机就是安装在车上的、用于充电的机器，本质上是一种电力电子变换装置，从交流电网中汲取能量，经过电能变换，充入电动汽车动力电池包中，实现安全、快速及便捷的整车充电功能。根据充电功率不同，电动汽车充电方式可分为交流慢充和直流快充两大类，交流慢充的充电功率一般低于22kW，充电机一般安装于车上，车辆充电输入接口电压为交流电压；直流快充的充电功率一般大于100kW，由于体积及重量的原因，充电机采用非车载形式，一般安装于直流充电站内，车辆充电输入接口电压为直流电压。很明显，我们的车载充电机属于交流慢充技术范畴。

各位看官，了解了基本概念后，小编要进行第一波爆料了，给大家介绍一下车载充电机的构成。车载充电机一般为两级电路，前级为PFC（Power Factor Correction）级，即功率因数校正环节，实现电网交流电压变为直流电压，且保证输入交流电流与输入交流电压同相位，根据实际设计功率需求的不同，可采用多级Boost电路并联进行扩容；后级为DC/DC级，实现PFC级输出直流电压变为所需充电电压，实现恒流/恒压充电功能，并保证交流高压侧与直流高压侧的电气绝缘，同样地，根据实际设计功率需求的不同，可采用多级DC/DC电路并联进行扩容。另外，比较常见的DC/DC级电路拓扑有移相全桥和LLC两种，由于LLC拓扑的副边整流二极管可实现零电流关断，其效率比移相全桥略高，因此得到了越来越广泛的使用。

车载充电技术哪家强？

看到这里，各位看官可能要吐槽小编了，辣么简单的东西，你告诉我这是秘密，are you kidding with me？嗯~~~，大家不要着急，虽然充电机原理看起来简单，但将它放到车上，作为一种汽车电力电子零部件，麻烦事就接踵而至了：第一，要保证车载充电机满足整车生命周期内可靠稳定性要求，嗯，质量最重要；第二，要保证车载充电机满足整车的安全性要求，哦，安全最重要；第三，要保证车载充电机满足整车成本要求，啊，价钱最重要；第四，要保证车载充电机满足整车功能扩展要求，哟，功能最重要；第五，既要满足整车的接口和集成，同时又保证外形美观，呃，颜值最重要。

看到这儿，大家可以发现，做车载充电机产品还是有难度的，不仅需要深入了解电力电子产品，又要有车载零部件设计及制造经验，还要有强大的流程管理/批产把控能力，说到这里，不得不提的一个车载充电机供应商就是联合汽车电子有限公司，简称联合电子。前方高能预警，信息海量来袭，看官精神抖擞，小编爆料我联，联合电子电力驱动事业部专注于车载电力电子零部件的研发与生产，车载充电机是其重要的一块业务。联合电子车载充电机序列有两款产品：SA OBC（standalone onboard charger）和CharCon（charger+converter），其中 SA OBC 为独立的车载充电机，而CharCon则是将车载充电机与车载高/低压变换器集成。

图1 联合电子电力驱动事业部充电机序列产品

联合电子电力驱动事业部充电机产品有五大优点，第一，100%的车规器件使用率、广覆盖度且充分的产品设计验证、Aspice流程管理应用及强大的批产能力，保证了我们产品的质量；第二，ASIL B/ ASIL C功能安全等级、三层软件监控策略及特殊电源管理机制，保证了我们产品的安全等级，满足了整车功能安全要求；第三，系统级降本方案、核心器件多平台复用及大规模自动化生产，保证了我们产品的低成本，为整车带来价格优势；第四，支持AutoSAR软件架构，满足国标及法规要求，丰富了我们产品的功能；第五，模块化机械结构设计与立体垂直式散热结构确保了我们的产品结构紧凑、重量轻盈，拉高了我们产品的颜值，让我们联合电子车载充电机不仅有内涵，而且更有型。对于OEM来说，联合电子车载充电机可以提供完美的车载充电解决方案，对于电动汽车用户来说，联合电子车载充电机可以提供舒畅的车载充电使用体验。

车载充电技术的未来怎么走？

一谈到技术，小编就停不下来，接着就和大家聊一聊车载充电技术的未来在哪里。车载充电技术发展日新月异，不紧跟时代潮流，很容易就被凹凸了。要想说清楚这个趋势，首先要追根溯源，我们就先扒一扒电动汽车当前存在的问题。

第一，里程焦虑问题

由于动力电池能量密度远不及汽油等化学燃料，导致电动汽车续驶里程较短，引发用户的里程焦虑。OEM为了解决这个问题，最直接的方法就是增加动力电池包的容量，目前看来，续驶里程在400km以上的纯电动汽车，其动力电池容量都在60~80度电左右。以慢充方式为电动汽车补充电能一般耗时8小时左右，显而易见，传统的3.3kW和6.6kW车载充电机能力已经不能满足当下纯电动汽车的充电需求了，那么车载充电机未来必然要进行功率扩容。

第二，成本价格问题

电动汽车的直接竞争对手是燃油汽车，然而电动汽车的成本价格要远高于燃油汽车，当国家和地方的政策补贴逐渐减小后，成本价格问题将是电动汽车普及应用的痛点，因此整车降本是OEM的首要任务。从车载电力电子零部件的角度来看降本这个问题，功能集成化方案是重要的一种手段，也是一种大趋势，给大家举个例子，上面提到的CharCon就是一种典型的功能集成化解决方案，将车载充电机与车载高/低压变换器集成在一起，可以节省整车线束及电气接插件、复用水冷板等机械结构及核心零部件，最终降低整车成本。

第三，充电便捷性问题

众所周知，当前汽车领域最火的就是自动驾驶和智能汽车了，这也预示着未来汽车产业的发展方向，对于电动汽车充电过程来讲，都自动驾驶和智能化了，肯定不能再人为地Plug-in了。另一方面，汽车作为代步工具，人们对其便捷性的要求也越来越高，使用起来越简单越好、越方便越好，很明显，Plug-in过程违背了人们对便捷性的诉求，因此无需人为操作的无线充电技术是未来发展趋势。谈到无线充电这种黑科技，小编已抑制不住内心的兴奋，给大家介绍一下无线充电的构成。无线充电系统其实和传统的传导式充电系统原理类似，只不过将传统变压器的原副边分开，变为两个独立的磁能线圈，额外再加入拓扑补偿电路，并采用了谐振控制方法。无线充电系统与传导式充电系统最大的不同在于无线充电系统分为车载端和非车载端，二者之间的能量传输借助于两个磁能线圈之间的交变磁场耦合，替代了传导式充电所用的电线，实现了无线充电功能。

图2 无线充电系统构成