新能源汽车的车载充电机(OBC)内部构造揭秘

OBC是为汽车动力电池充电的电力电子装置，即车载充电机，英文名字On-board charger,简称OBC。  

一、定义

电动汽车车载充电机是采用高频开关电源技术，主要功能是将交流220V转换为高压直流电给动力电池进行充电，保证车辆正常行驶。同时车载充电机提供相应的保护功能，包括过压、欠压、过流、欠流等多种保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电。  

二、内部构造

 

车载充电机内部可分为3部分： 主回路、控制电路、线束及标准件

转化原理: 220Vac经过EMI滤波电路滤波，通过一次AC-DC转换器整流，将AC整流为DC，后经PFC功率因数校准电路进行升压，再送往开关和变压器变频升压，经过LLC过第二次整流滤波后输出高压直流给动力电池充电（第一次220Vac整流到310Vdc，电压不够，要升压转化两次） 1.主回路:主回路电路通常可分为两级，前级为功率因数校正PFC模块，提高输入的功率因数并抑制高次谐波；后级为DCDC转换器，即LLC模块，满足电池充电对电流电压的要求，并实现电气隔离（PFC:功率因数校正器，在交流电转化为直流电时，提高对电的利用率。减少转化过程中的电能损耗，让电压与电流相位频率一致）

 

  2.控制电路：控制电路通过传感器、ECU和IGBT驱动等完成信号接收与充电控制。 作用:控制MOS管的开关，与BMS之间通讯，监测充电机状态，与充电桩握手等功能。

3.线束及标准件:用于主电路及控制电路的连接，固定元器件及电路板。   三、充电机指示灯

  交流

电源指示灯，当接通交流电后，电源指示灯亮起

工作

当充电机接通电池进入充电状态后，充电指示灯亮起 警告 报警指示灯，当充电机内部有故障或者错误的操作亮起  

四、车载充电机故障信号:   车载充电机故障信息将通过CAN总线报至总线上，通过CAN总线可以找出发生的故障信息。

常见故障: 1、12V低压供电异常。当充电机12V模块异常时，BMS、仪表等由于没有唤醒信号唤醒，无法与充电机进行通讯。   判断方法:当12V未上电，最简单的判断方式就是交流上电的时候，电池没有发出继电器闭合的声音，一般都是12V异常。需要检查低压保险盒内充电唤醒的保险及继电器，以及充电机端子是否出现退针的情况。   2、充电机检测的电池电压不满足要求。此问题是在充电过程中，BMS可以正常工作，但充电机工作开始前需要检测动力电池电压，当动力电池电压在工作范围内，车载充电机可以正常工作，否则充电机认为电池不满足充电的要求。   判断方法:此情况常见的为高压插件端子退针或高压保险熔断，或者电池电压超过工作范围。   3、充电机检测与充电桩握手不正常。充电机工作过程中会检检测与充电桩之间的握手信号。当判断到CC的开关断开，充电机认为此时将要拔掉充电枪， 此时会停止工作，防止带电插拔，提升充电枪端子寿命。

审核编辑：黄飞