车载OBC技术概览

车载OBC，即车载充电机，在新能源汽车中扮演着至关重要的角色。它负责为车辆提供电力支持，确保电池能够高效、安全地充电。近年来，随着新能源汽车市场的迅猛发展，OBC技术也取得了显著的进步。威迈斯作为OBC和DC/DC领域的佼佼者，其最新上市的OBC车载充电机产品，充分展现了当前技术的领先水平。

车载充电机OBC，作为新能源电动车内部的重要部件，负责将交流充电桩输出的交流电高效转化为高压直流电，从而为整车的高压动力电池提供充电支持。

新能源汽车的核心构成主要包括三大部分：动力电池、电驱系统（包含控制器、电机及减速器），以及辅助的小三电系统（PDU+DC-DC+OBC）。其中，车载充电机OBC在电动汽车的设计与性能方面扮演着举足轻重的角色。

新能源汽车的OBC（车载充电机）分为单向和双向两种类型。其电路构成包括功率电路（如PFC和移相全桥/LLC）以及控制电路。单向OBC仅用于为动力电池充电，而双向OBC则能将动力电池的直流电转换为家用的220V交流电。此外，OBC还具备一系列关键的产品特性，包括额定输出功率、交流输入电压范围、最大交流电流、直流输出电压范围、最大输出电流、功率因素以及峰值效率等。了解这些指标，有助于我们更全面地评估车载OBC的性能。

功率等级：新能源汽车的充电功率因地区而异，国内与海外标准有所不同。通常，OBC的充电功率可分为3 kW、6 kW、11 kW和22 kW几个档次。以11kW的OBC为例，为66kWh的动力电池充满电大约需要6小时。

转换效率：OBC的转换效率至关重要，它直接影响到整个充电系统的性能。而转换效率又与散热方式紧密相关，良好的散热设计能够确保OBC在高温环境下仍能保持高效运行。

图：展示了某6kW双向OBC的关键设计参数。
在汽车领域，部件的体积和重量受到严格限制，这要求设计必须达到高标准。当前趋势是整合DC/DC与OBC，甚至将PDU也纳入三合一集成，从而显著提升功率密度并减小体积。

散热方式方面，主动风冷和液冷是两种主要选择。随着功率增长到11kW以上，液冷的需求变得更为迫切。

此外，成本也是不可忽视的因素。当前小三电市场竞争激烈，供应商的毛利率通常维持在15%~20%。

接下来，我们将探讨车载OBC的拓扑结构。
OBC主要由PFC（功率因数校正器）和隔离DC-DC组成，构成一个AC-DC转换器。PFC负责将电网交流电压转换为直流电压，并确保输入交流电流与输入交流电压同步。根据功率需求，可以通过多级Boost电路并联来实现扩容。而DC/DC则负责将PFC输出的直流电压转换为所需的充电电压，同时实现恒流/恒压充电功能，并保证高压侧的电气绝缘。同样地，DC/DC电路也可以通过多级并联来满足不同的功率需求。另外，移相全桥和LLC是DC/DC级电路中常见的两种拓扑结构。
图：OBC电路概览。

接下来，我们将深入探讨OBC的电路设计。
一个采用SiC MOS器件的OBC部件系统框图如下所示：

图：Wolfspeed某6KW双向OBC系统框图。
图：安森美半导体公司展示的基于1200V碳化硅技术的单向OBC系统框架图。

图：ST公司展示的OBC系统框架图。

图：英飞凌的OBC系统框图。

接下来，我们进一步深入了解车载OBC的内部构造。
以下是车载OBC的拆机图以及实物图，供您详细观察研究。

图：wolfspeed的6KW OBC实物图，该产品采用了TO-247 650V SiC MOSFET方案。

图：wolfspeed的OBC设计，巧妙地将磁性元件与功率半导体进行集成。

图：比亚迪的OBC拆解。

接下来，让我们进一步深入了解另一家汽车制造商的OBC设计。
【中国汽车电子电气技术专家委员会】新能源汽车OBC车载充电机及实物拆解，深入剖析充电机的工作原理与结构特点。

此外，我们还探讨了电动汽车BMS的主要芯片及厂商，为读者提供了全面的行业视角。同时，车规级芯片的认证解读、IGBT模块的全铜工艺技术，以及车载充电机OBC的原理及样机拆机分析，都是我们关注的重点。

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