车载充电机OBC的绝缘设计有什么要求

Hello 大家好！2025年的第一篇文章终于出炉了。本来想学习一下V2L，但是在看资料的过程中发现V2L涉及到的范围比较广，无法在短时间内将V2L搞清楚。所以决定逐个突破，先把重要的OBC搞定。

关于OBC的工作原理以及硬件设计原理图，网上可以查到非常详细的介绍。因此今天的文章重点不是工作原理介绍，而是电气安全设计要求。

老样子，我不会直接将答案贴出来，而是把这个话题拆成以下几个小话题。

OBC的工作原理是什么？

OBC各个模块的功能是什么？

OBC相关的标准有哪些？

标准中对于OBC的电气安全要求分别是什么？

OBC的电气安全要求是什么？

OBC的绝缘设计要求是什么？

本文的思维导图是相关标准对于OBC的电气安全要求（有需要清晰版私信我）。

OBC的工作原理是什么？

关于OBC的工作原理，像我这种没有硬件背景的人很难看懂网上的专业介绍文章。所以我会用最通俗直白的语言，以小白的身份，再次简单介绍一下OBC的工作原理。

OBC的全称是，On-Board Charger,中文叫车载充电机。OBC在使用交流充电桩时使用，也就是我们通常说的慢充。这是因为电动汽车的动力电池需要使用直流电充电，无法直接使用来自于交流充电桩的交流电。

因此OBC的作用，一句话：将交流电转化成直流电给动力电池充电。两句话：将来自于交流充电桩的交流电进行滤波，提升转化率，并且升压成适应动力电池的直流电。

按照国家电网到充电桩到整车的顺序，整个的充电流程如下所示：

如果将每一个功能模块赋予相应硬件设计的话，框图如下（为了避免版权纠纷，全部是我自己拼凑出来的）。

OBC各个模块的功能是什么？

我们已经大致了解了工作原理，为了加深印象，接下来我们一起看下各个模块的功能或者目的是什么。

EMI滤波：避免电磁干扰，保护敏感器件，满足EMC要求；

一次整流：将AC转化成DC；

功率因数校正：是我们常说的PFC，为了降低转化损耗，提高转化效率；

DC link：通过电容存储能量，缓冲电压波动，保证系统稳定；

直流斩波：将直流通过开关切成方波，可以使用变压器进行升压或降压；

变压器：将来自电网的电压进行升压，因为交流电的峰值电压为310V，不足以给400V或800V动力电池充电，需要进行升压；

二次整流：变压器升压后仍是方波电流，需要进行整流成适合给动力电池的直流电。

了解完每个模块的功能和目的，就会发现OBC的工作原理就是经过一系列动作，将充电桩的交流电流调整为适合给动力电池充电的直流电流。当然更多的技术细节，比如具体如何设计，如何进行控制，这些我都还不清楚。

OBC相关的标准有哪些？

说了这么半天，终于要进入正题了。

要想知道标准中对于OBC的电气安全要求，首先得知道哪些标准涉及到OBC。

下面是我整理的和OBC相关的国家标准以及国际标准。

国家标准：

GB/T 40432：电动汽车用传导式车载充电机

GB/T 43332:电动汽车传导充放电安全要求

GB 18384:电动汽车安全要求

GB/T 31498：电动汽车碰撞后安全要求

国际标准：

ISO 6469-3：Electrically propelled road vehicles —Safety specifications-Electrical safety

ISO 5474-1：General requirements for conductive power transfer

ISO 5474-2：Electrically propelled road vehicles — Functional and safety requirements for power transfer between vehicle and external electric circuit: AC power transfer

ISO 5474-3：Electrically propelled road vehicles — Functional and safety requirements for power transfer between vehicle and external electric circuit: DC power transfer

标准中对于OBC的电气安全要求分别是什么？

要想知道标准中对于OBC的电气安全要求，需要一一查看每一个相关标准的要求。

GB/T 40432：电动汽车用传导式车载充电机

1）绝缘电阻不小于10MΩ

2）耐电压要求1min:根据最大工作电压选择试验电压

3) 接触电流：不大于3.5mA

GB/T 43332:电动汽车传导充放电安全要求

1）绝缘电阻

2）高压和电平台之间：基本绝缘+接地

3）高压和低压之间：双重绝缘或加强绝缘

4）过电压类别II

5）接触电流

a.正常工作：0.5mA AC或2mA DC

b.单点失效条件下：3.5mA AC或10mA DC

GB 18384:电动汽车安全要求

1)高压警示标识；

2）IPXXB

3)高压电路有两层绝缘层+外壳强度要求；

4）绝缘电阻

5）电位均衡

GB/T 31498：电动汽车碰撞后安全要求

1）IPXXB

2）绝缘电阻

3）电压限制

4）能量限制

ISO 6469-3：Electrically propelled road vehicles —Safety specifications-Electrical safety

1)高压安全警示标识

2）IPXXB

3）高压和外壳：基础绝缘+等电位

4）绝缘配合

5）绝缘电阻

6）耐压要求

ISO 5474-1：General requirements for conductive power transfer

1）高压和外壳：至少基础绝缘

2）绝缘配合

3）绝缘电阻

ISO 5474-2：Electrically propelled road vehicles — Functional and safety requirements for power transfer between vehicle and external electric circuit: AC power transfer

1）高压和低压：加强绝缘或双重绝缘

2)绝缘配合

3)如果有反向充电的要求：高压之间绝缘要求二选一，变压器的初级侧和次级侧

a.双重绝缘或加强绝缘

b.基础绝缘+电压限制

4)绝缘电阻；

5）耐压要求

ISO 5474-3：Electrically propelled road vehicles — Functional and safety requirements for power transfer between vehicle and external electric circuit: DC power transfer

1）高压和低压之间绝缘，三选一

a.双重绝缘或加强绝缘

b.基础绝缘+电压限制

c.基础绝缘+能量限制

2）绝缘电阻

3）耐压要求

OBC的电气安全要求是什么？

将上一章节中各个标准中的OBC电气安全要求合并总结出来，即为OBC的电气安全要求，一共有以下8个方面的要求。

1）高压警示标识

2）IPXXB

3）高压和外壳之间的绝缘要求：基础绝缘+等电位连接

4）高压和低压之间的绝缘要求

交流侧：双重绝缘或加强绝缘

直流侧三选一：

a.双重绝缘或加强绝缘

b.基础绝缘+电压限制

c.基础绝缘+能量限制

5）过电压类别II

6）绝缘电阻要求：不小于10MΩ

7）耐压要求

8) 如果有反向充电的要求：高压之间绝缘要求二选一，变压器的初级侧和次级侧

a.双重绝缘或加强绝缘

b.基础绝缘+电压限制

OBC的绝缘设计要求是什么？

OBC的绝缘设计主要体现在高压和金属外壳，高压和低压之间的绝缘类型要求。其它的电气安全要求如绝缘电阻和耐压要求其实都是针对绝缘设计的验证手段。

因此，从上一章节中，我们可以提取出来在设计过程中需要考虑的绝缘要求，如基本绝缘，双重绝缘或者加强绝缘。

为了让大家对绝缘设计要求更加直观清晰，我把它们集中体现在下面这张图中。

今天的分享就到这里，希望通过这篇文章大家能够更加深入的了解OBC的电气安全要求以及绝缘设计要求。

（关于思维导图的分享，陆陆续续收到了大家的私信要求，由于我个人邮箱的问题还没有解决，所以暂时还没有给大家发邮件。不过这个问题年前肯定会解决，然后把最近文章的思维导图打包给大家发过去。）