800V快充普及，电池管理和车载充电如何演变？

为了实现更快充电速度，新能源汽车充电系统从400V逐步升级到800V，以缩短充电时间。高压快充的引入提升电源组件和芯片的使用数量和要求。从新能源汽车的架构来看，车载电源组件涉及到车载充电器（OBC）、电池管理系统（BMS）、DC/DC转换器等，下面将侧重讲述OBC和BMS在高压扩充下的趋势。

图注：新能源汽车电源组件结构800V高压平台的升级方案新能源汽车升级到800V架构的方式包括整车升级800V电压平台、部分升级800V电压平台的技术过渡方案，细分为5种方案：（1）动力电池、充电系统和其他高压模块均采用400V架构，通过800V-400V DC/DC将800V直流电转化为400V直流电，为动力电池充电。（2）充电系统800V，动力电池和其他高压模块采用400V架构。（3）动力电池和充电系统800V，其他高压模块采用400V架构。充电插座的800V直流电经800V充电系统直接为800V动力电池充电，动力电池输出的800V直流电通过800V-400V DC/DC转化为400V直流电，为其他高压模块供电。（4）动力电池、充电系统、电驱动系统800V，其他高压模块，如空调等采用400V架构。充电插座的800V直流电经800V充电系统直接为800V动力电池充电，动力电池输出的800V直流电直接为800V驱动系统供电，或通过800V-400V DC/DC转化为400V直流电，为空调等其他高压模块供电。（5）动力电池、充电系统和其他高压模块均采用800V架构。车载充电OBC向大功率、双向化发展对于纯电类型的新能源汽车，动力电池只能接收直流电，因此交流充电桩输出的电流需要经车载充电OBC进行AC/DC整流转换后，向动力电池充电。

芯查查资讯显示，目前主流OBC功率为3.3/6.6/11/22kW，该参数决定慢充的速度。随着慢速补能市场的进一步提升，以及高压快充的普及，OBC逐渐向大功率化发展。另外，车载电力的双向流动逐步受到市场认可，即汽车也可以向外界输出电力，由此形成四种模式，即车辆到电网（V2G）、车辆到负载（V2L）、车辆到家庭（V2H）、车辆到车辆（V2V）。

图注：新能源乘用车OBC供应商2022年前装市场份额（来源：高工）

分布式电池管理的拓展性和安全性更佳电源管理系统BMS负责监视和调节电池的充电和放电状态，通过启用关键功能，电力分配变得更加智能。

不同OEM的BMS设计有所不同。集中式BMS拓扑结构将电压和温度采集模块集成在一块PCB板上，采集模块和主控模块的信息交互在PCB板上直接实现。

分布式BMS由一个主控板和多个从控板组成，从控负责对每一个电芯进行电压检测、温度检测等，主控负责接收数据，并进行电池系统的状态评估、充放电管理、热管理以及与整车的通信等。分布式BMS更符合新能源汽车高电压充电的趋势，因为其电池系统内部布局简单、可拓展性强。

此外，分布式BMS还提供更高的精确度和安全性。每个电池模块的独立监测和管理能够实时掌握其状态和性能，更准确评估电池组的整体健康状况。及时发现单个模块的异常情况，采取相应措施，防止故障扩大或影响其他模块正常工作，提高系统整体安全性。

在BMS厂商格局上，整车企业逐步重视自主研发BMS，将业务渗透到产业链上游，通过吸收人才、并购和战略合作等方式，将BMS在内的动力电池系统纳入业务版图。

图注：部分新能源汽车车型采用的BMS拓扑，预计电池容量和类型等对比

BMS内部包含许多类型元器件，例如模拟前端芯片（AFE）是BMS的一部分，负责收集电池芯的电压和温度。AFE芯片使用算法估计SOC和SOH等电池参数，将结果发送到控制芯片。为了提升新能源汽车的续航里程和充电效率，主流车企已经开始布局高压平台，更高充电电压需要更多动力电池，从而提升对AFE的需求。

高技术壁垒，预计汽车认证的高要求、长周期是汽车电子行业的特点，为了获得准确而全面的信息，可以在专业平台进行查询，包括AFE在内的车载电源组件和芯片、元器件的交叉选型、替代、价格等。

小 结作为新能源汽车的关键电源组件，OBC和BMS的设计架构和元器件选型都会受到高压快充趋势的影响。研发更高功率OBC以实现快速充电将成为重点，最终目标是进一步提高充电便利性和用户体验，使电动汽车的充电更加简单和智能化。

BMS将注重电池管理的精确性和安全性。电池的能量密度和容量都在不断提高，精准的电池状态监测、智能化充放电控制以及故障诊断和防护功能的完善将是BMS重点发展方向。

审核编辑 黄宇