车载充电机(OBC)为电动汽车(EV)的高压直流电池组提供了从基础设施电网充电的关键功能。

OBC车载充电机用于将交流电转换为直流电，但如果输入的是直流电，就不需要这种转换。当将直流快速充电桩连接到车辆时，这就会绕过OBC而将快速充电器直接连接到高压电池。

OBC在纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和潜在的燃料电池汽车(FCEV)中都有所使用。这三种电动汽车(EV)统称为新能源汽车(NEV)，但对系统级充电功能的要求各不相同。

车载充电机（OBC）接受交流电输入并将其转换为直流电输出的核心功能，为高压电池组充电提供了适当的电压和电流。

一般而言，这种功能由于只提供从电网到汽车的输电，因此是单向的。OBC单元会根据整个电池的健康状况和电荷状态，改变电压和电流。

OBC的设计约束包括交流输入、目标输出功率水平、电池组电压、冷却方法、空间约束，以及设计是单向供电还是双向供电。

此外，在许多情况下，这类模块在功能安全上必须支持汽车安全完整性等级(ASIL)的B级或C级。

考虑到OBC的整体硬件功能模块，设计人员应解决以下问题：

对交流电源输入进行交流整流和功率因数校正(PFC)。

初级侧DC-DC。

次级侧整流(无源或有源)。

如果是双向的，还要进行次级侧DC-DC控制。

电压、电流和温度诊断。

用于通信和诊断的车载网络(IVN)。

与电动汽车供电设备(EVSE)的通信。

交流电源、12V电池和高压电池之间的隔离，这是个非常重要的安全要求。

交流整流和PFC有助于最大程度降低无功功率，同时最大程度提高实际输电并在AC-DC转换模式下运行。在OBC等大功率系统中如果没有PFC，输电效率就不高，热负载就会增加。

在OBC设计方面，这个模块的版本最多，因为根据交流电源输入、输出功率、能效和成本目标，它有许多的实现方式。

OBC的功率因数(PF)规格在整个工作范围内通常能达到PF≥0.9，而在典型工作范围内则能达到PF≥0.98。高PF值可尽可能增加充电能力，同时也能尽可能减少线路/电网电流和视在功率需求。

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