揭開(kāi)電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電器神秘面紗

車(chē)載充電器 （OBC） 是電動(dòng)汽車(chē) （EV） 中的關(guān)鍵組件，其任務(wù)是將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉換為為車(chē)輛電池組充電的直流電。了解什么是車(chē)載充電器及其在電動(dòng)汽車(chē)中的功能可以深入了解電動(dòng)汽車(chē)如何有效地利用外部電源。

探索車(chē)載和非車(chē)載充電器之間的區別、11kw 三相車(chē)載充電器的細節以及電動(dòng)汽車(chē)大功率車(chē)載充電器的全球趨勢，揭示了該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。本文旨在揭開(kāi)車(chē)載充電過(guò)程的神秘面紗，詳細介紹車(chē)載電池充電器的工作原理及其在更廣泛的電動(dòng)汽車(chē)充電生態(tài)系統中的作用。

什么是車(chē)載充電器？

作為電動(dòng)汽車(chē) （EV） 技術(shù)的核心，車(chē)載充電器 （OBC） 在管理充電過(guò)程方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用，確保車(chē)輛的電池高效、安全地充電。以下是車(chē)載充電器的功能及其在 EV 生態(tài)系統中的重要性：

轉換過(guò)程

OBC 將來(lái)自電網(wǎng)的交流電 （AC） 轉換為直流電 （DC），適用于為車(chē)輛電池充電。此過(guò)程包括兩個(gè)關(guān)鍵階段：

1. 功率因數校正 （PFC）：將交流電轉換為直流電，同時(shí)最大限度地減少能量損失。

2. DC/DC 轉換：將 DC 輸出調整為電池的適當電壓和電流水平。

通信和安全

• OBC 與車(chē)輛控制器和充電站通信，以確定最佳充電參數，例如電流量/功率和正確的充電標準（例如 SAE J1772 或 CCS）。

• 它集成了各種安全機制，以防止過(guò)度充電、過(guò)熱和電氣故障，確保安全的充電過(guò)程。

雙向充電能力

一些 OBC 的一個(gè)獨特功能是它們能夠支持雙向充電，這意味著(zhù)它們還可以將車(chē)輛電池的直流電轉換回交流電。此功能支持：

1. 車(chē)輛到負載 （V2L）：直接從車(chē)輛為外部交流負載供電。

2. 車(chē)輛到電網(wǎng) （V2G）：將電力送回電網(wǎng)，提供儲能解決方案，并可能為車(chē)主賺取收入。

3. 車(chē)對車(chē) （V2V）：直接從車(chē)輛的電池充電。

了解車(chē)載充電器的這些方面可以闡明它們在電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)和基礎設施的更廣泛背景下的關(guān)鍵作用，突出它們對電動(dòng)汽車(chē)的效率、安全性和多功能性的貢獻。

什么是車(chē)載充電器？讓我們討論類(lèi)型和特征

電動(dòng)汽車(chē) （EV） 配備了充電能力和特性各不相同的車(chē)載充電器 （OBC），可滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主的多樣化需求。以下是車(chē)載充電器的類(lèi)型及其獨特功能的詳細介紹：

單相 vs. 三相 OBC

• 單相 OBC 通常提供 7.2 kW 至 11 kW 的充電容量。這些充電器適用于沒(méi)有三相電源的家庭使用。

• 另一方面，三相 OBC 具有高達 22 kW 的更高容量，可實(shí)現更快的充電。它們需要三相電源，使其成為商業(yè)或工業(yè)環(huán)境的理想選擇。

充電級別

• 1 級充電器：使用標準的 120 V 交流電源插座，充滿(mǎn)電需要 8 到 12 小時(shí)。

• 2 級充電器：使用功能更強大的 240 V 交流電源插座，將充電時(shí)間縮短至 4 至 8 小時(shí)。

• 3 級充電器（直流快速充電器）：直接為電池供電直流電源，將充電過(guò)程顯著(zhù)加快至僅 30 分鐘至一個(gè)小時(shí)。

未來(lái)趨勢

• 該行業(yè)正朝著(zhù)標準化的方向發(fā)展，用于電池電動(dòng)汽車(chē) （BEV） 的 11kW OBC 和用于插電式混合動(dòng)力汽車(chē) （PHEV） 的 6-8kW OBC。

• 直流充電功能有望成為 BEV 的標準功能，OEM 可實(shí)現 50-250kW 的充電容量。

• 高級車(chē)型可能提供高達 350kW+ 的直流充電，而大眾市場(chǎng) BEV 可能會(huì )標配交流和直流充電選項，這反映了電池組尺寸的增加和充電基礎設施的擴展。

車(chē)載充電器技術(shù)的挑戰和進(jìn)步

隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē) （EV） 的不斷發(fā)展，車(chē)載充電器 （OBC） 背后的技術(shù)既面臨挑戰，也面臨重大進(jìn)步。向更高電壓充電基礎設施的轉變，尤其是 800V 電池，標志著(zhù)提高電動(dòng)汽車(chē)性能和縮短充電時(shí)間的關(guān)鍵一步。牽引集成車(chē)載充電器 （iOBC） 的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步補充了這一點(diǎn)，該充電器利用 EV 的高功率電子設備在靜止時(shí)更快地充電。眾多商用和乘用電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型采用 800V 平臺和牽引 iOBC，凸顯了該行業(yè)對提高充電效率的承諾。

然而，向 11kW 三相車(chē)載充電器等先進(jìn)充電技術(shù)的過(guò)渡帶來(lái)了復雜性，尤其是對于家庭安裝。這些充電器需要三相電源，這在單相特性中不是標準的，因此限制了它們的適用性。安裝 11kW 充電器的相關(guān)成本在 1,200 英鎊至 1,800 英鎊之間，不包括基礎設施升級，這是另一個(gè)障礙。此外，缺乏標準化的電動(dòng)汽車(chē)充電協(xié)議和對統一快速直流充電標準的需求凸顯了行業(yè)內持續的挑戰。

諸如用于電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的雙向車(chē)載充電器 （V2G） 的開(kāi)發(fā)等進(jìn)步有望通過(guò)使能量回流到電網(wǎng)來(lái)徹底改變市場(chǎng)。再加上主要行業(yè)參與者的戰略增強和充電基礎設施的全球普及，預示著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)充電將更加可及和高效。然而，公用事業(yè)升級、電費以及路邊充電對基礎設施的廣泛投資需求仍然是廣泛采用電動(dòng)汽車(chē)的重大障礙。

車(chē)載充電和 EV 技術(shù)的未來(lái)

在創(chuàng )新、監管支持和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的共同推動(dòng)下，車(chē)載充電和 EV 技術(shù)的未來(lái)有望取得重大進(jìn)步。主要進(jìn)展包括：

離網(wǎng)太陽(yáng)能充電基礎設施

• 非常適合禁止傳統建筑的區域。

• 無(wú)需挖掘或挖溝即可部署。

• 可與現場(chǎng)電池存儲結合使用，以增強便攜性。

NEVI 公式計劃：

• 旨在通過(guò)可預測的標準和可靠性要求實(shí)現美國電動(dòng)汽車(chē)充電的標準化。

• 預計大多數州將于 2023 年啟動(dòng) NEVI 計劃，預計將于 2024 年大規模部署。

市場(chǎng)增長(cháng)和技術(shù)進(jìn)步：

• 預計大功率充電器市場(chǎng)將出現大幅增長(cháng)，預計 2021 年至 2026 年的復合年增長(cháng)率將超過(guò) 25%。

• 快速充電技術(shù)的創(chuàng )新有望顯著(zhù)縮短充電時(shí)間，一些系統能夠提供超過(guò) 350 kW 的功率水平。

這些進(jìn)步，加上公共和私人對充電基礎設施的投資增加，正在為電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的變革時(shí)代奠定基礎?？稍偕茉吹恼虾椭悄艹潆娊鉀Q方案的發(fā)展預計將進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車(chē)充電的效率和可持續性，使電動(dòng)汽車(chē)成為全球消費者越來(lái)越可行和有吸引力的選擇。

車(chē)載充電器和非車(chē)載充電器的區別

了解車(chē)載和非車(chē)載充電器之間的區別對于電動(dòng)汽車(chē) （EV） 用戶(hù)就其充電選項做出明智的決定至關(guān)重要。以下是基于關(guān)鍵方面的簡(jiǎn)要比較：

位置和設計約束

• 車(chē)載充電器集成在 EV 中，使其受到尺寸、重量和功率限制。這導致了緊湊、輕便的裝置和相對較低的功率。

• 位于外部的 Offboard 充電器沒(méi)有這些限制，允許更大、更強大的設計。

充電過(guò)程和速度

• 車(chē)載充電器通常將單相 220V 交流電或三相 380V 交流電轉換為直流電，從而促進(jìn)適合過(guò)夜使用的較慢“涓流”充電。

• 非車(chē)載充電器將交流電轉換為可控的直流電源，通過(guò)提供大電流快速補充電池充電，實(shí)現快速“快速充電”。

組件組成和對電池壽命的影響

• 車(chē)載充電器主要由電源電路和控制電路組成，可輕柔地為電池充電，從而延長(cháng)其使用壽命。

• 非車(chē)載充電器包括更復雜的電源、控制、計量單元和接口設置，頻繁的快速充電可能會(huì )縮短電池壽命。

這種比較強調了車(chē)載充電器提供的全天候慢速充電的便利性與非車(chē)載充電器的速度之間的權衡，雖然速度更快，但可能需要更仔細地管理電池健康狀況。

什么是 11kw 三相車(chē)載充電器

11kW 三相車(chē)載充電器代表了對更常用的 7kW 充電器的重大升級，為電動(dòng)汽車(chē) （EV） 車(chē)主提供更快、更高效的充電體驗。以下是一些需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)：

充電速度

一個(gè) 11kW 的充電器每小時(shí)充電可提供大約 38-40 英里的續航里程。這比住宅環(huán)境中更常見(jiàn)的 7kW 充電器快近 60%。這種增強的充電功能意味著(zhù)等待充滿(mǎn)電的時(shí)間更短，路上行駛的時(shí)間更長(cháng)。

安裝要求

雖然在家中更快充電的前景很有吸引力，但重要的是要注意 11kW 充電器需要三相電源。這種類(lèi)型的供應并非在所有家庭中都是標準的，可能需要升級現有的電力基礎設施。

與 7kW 充電器的比較

• 11kW 充電器：每小時(shí)提供 38-40 英里的續航里程，需要三相電。

• 7kW 充電器：充電速度較慢，與標準家用電氣系統兼容。

了解 11kW 三相車(chē)載充電器的功能和要求對于考慮升級家庭充電設置的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。雖然更快的充電速度是一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)勢，但對三相電源的需求可能會(huì )給一些房主帶來(lái)挑戰。

電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電器的功能

電動(dòng)汽車(chē) （EV） 中的車(chē)載充電器 （OBC） 功能是多方面的，在確保車(chē)輛電池高效、安全地充電方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。以下是 OBC 的主要功能和要求：

符合電網(wǎng)要求

• 支持單相和三相作

• 確保與電源隔離

• 符合電磁兼容性 （EMC） 標準

充電參數管理

• 控制電池充電的電流和電壓

• 調整充電參數以延長(cháng)電池的使用壽命

權力轉換：

• 將來(lái)自充電站或插座的交流電轉換為直流電

• 通過(guò)此轉換過(guò)程啟用車(chē)輛電池充電

這個(gè)復雜的過(guò)程強調了車(chē)載充電器在彌合電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)電池之間差距方面的重要作用，確保車(chē)輛隨時(shí)可用，同時(shí)優(yōu)化電池的健康和使用壽命。

電動(dòng)汽車(chē)大功率車(chē)載充電器的全球趨勢

在解決電動(dòng)汽車(chē) （EV） 采用的障礙方面，很明顯，前期成本和基礎設施限制起著(zhù)重要作用。以下是需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)：

前期成本：

• 車(chē)輛費用：電動(dòng)汽車(chē)的初始購買(mǎi)價(jià)格可能高于汽油，部分原因是車(chē)載充電器和電池技術(shù)的成本。

• 充電基礎設施：安裝家用充電站或升級現有電氣系統會(huì )增加潛在電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主的初始經(jīng)濟負擔。

基礎設施可用性和分布：

• 有限的充電站：公共充電站的地理分布仍然不均衡，城市地區通常比農村地區提供更好的服務(wù)。

• 基礎設施投資：需要對充電站的數量和容量進(jìn)行大量投資，以支持不斷增長(cháng)的電動(dòng)汽車(chē)數量。

微出行的安全性和連接性：

• 提高安全性：對于電動(dòng)自行車(chē)和踏板車(chē)的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)互聯(lián)、高質(zhì)量的自行車(chē)和行人設施對于提高安全性至關(guān)重要。

• 基礎設施整合：將這些設施深思熟慮地整合到現有的城市景觀(guān)中，可以鼓勵更多人考慮將微出行選擇作為傳統汽車(chē)的可行替代方案。

這些因素說(shuō)明了全球向電動(dòng)汽車(chē)轉變的復雜性，凸顯了持續創(chuàng )新和戰略規劃的必要性，以克服這些挑戰并促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的更廣泛采用。

車(chē)載電池充電器的工作原理

我們已經(jīng)知道什么是車(chē)載充電器，但車(chē)載電池充電器是如何工作的呢？在英國，在住宅區安裝電動(dòng)汽車(chē) （EV） 充電器受到某些限制，這主要是由于供電能力。大多數家庭都配備了 7kW 的 EV 充電器，該充電器在 32 安培 240v 單相電源上高效運行。這種標準設置足以滿(mǎn)足普通 EV 用戶(hù)的需求，確保在充電速度和系統兼容性之間取得平衡。

如果您需要對您制造的電動(dòng)汽車(chē)的電源進(jìn)行現代化改造，我們建議您訪(fǎng)問(wèn)我們的智能集成模塊 （SIM） 部分。

充電器選項：

• Hydra Zodiac 7kW：非常適合單輛電動(dòng)汽車(chē)的家庭、住宅或工作場(chǎng)所設置。

• Hydra Zodiac 22kW：提供更快的充電速度，適用于三相電源的環(huán)境。

在考慮安裝 7kW 電動(dòng)汽車(chē)充電點(diǎn)時(shí)，尤其是在可用電源限制為 16 安培的情況下，有必要集成動(dòng)態(tài)負載均衡器。該設備可確保充電過(guò)程不會(huì )使現有電力基礎設施過(guò)載，防止潛在危險并確保高效的電源管理。

此外，Hydra Home App 為管理充電過(guò)程提供了用戶(hù)友好的解決方案。它允許用戶(hù)通過(guò)應用程序調整充電負載，定制充電活動(dòng)以適應他們的電氣系統和個(gè)人日程安排的限制。這種靈活性對于優(yōu)化充電過(guò)程至關(guān)重要，尤其是在具有不同用電模式的家庭中。

電動(dòng)汽車(chē)的整體充電速度受多種因素影響，包括充電站、充電線(xiàn)和車(chē)載充電器本身的功能。必須認識到，這個(gè)鏈條中的“最薄弱環(huán)節”決定了可以達到的最大充電速度。這種相互依存關(guān)系凸顯了確保 EV 充電過(guò)程中涉及的所有組件之間的兼容性和效率的重要性。

常見(jiàn)問(wèn)題

什么是電動(dòng)汽車(chē)中的車(chē)載充電器？

車(chē)載充電器 （OBC） 是電動(dòng)汽車(chē) （EV） 中的關(guān)鍵組件，它將來(lái)自外部電源的交流電 （AC） 轉換為直流電 （DC），以補充車(chē)輛的電池組。

車(chē)載充電器如何在電動(dòng)汽車(chē)中工作？

車(chē)載充電器的工作原理是將來(lái)自外部電源（如住宅插座）的交流電轉換為直流電，然后用于為電動(dòng)汽車(chē)的電池組充電。這個(gè)過(guò)程對于為 EV 的電池充電至關(guān)重要。

車(chē)載和非車(chē)載 EV 充電器有何不同？

車(chē)載和非車(chē)載 EV 充電器之間的主要區別在于它們的位置和靈活性。車(chē)載充電器允許在任何有電源插座的地方為 EV 電池充電，提供便利和便攜性。相比之下，不受尺寸和重量限制的非車(chē)載充電器為電力電子轉換器提供了額外的靈活性和冗余性。

車(chē)載充電器有什么好處？

如果您想知道什么是車(chē)載充電器，您可能也會(huì )對它的好處感興趣。電動(dòng)汽車(chē)中的車(chē)載充電器具有多種優(yōu)勢，包括使用帶有 LLC 諧振轉換器的軟開(kāi)關(guān)、有源功率因數校正以及用于前端整流的 Vienna 整流器。這些功能共同提高了充電效率并最大限度地減少了開(kāi)關(guān)損耗，使充電過(guò)程更加有效和節能。