OBC 功能可以是独立模块,也可以与主高压 DC-DC 集成。其功能是通过车载充电口提供交流电,为车载电池充电。
三相交流电源可用性的地区差异将 OBC 分为支持单相或单相和三相输入。功率水平通常为 3.6 kW 至 11 kW,但有些车辆可提供高达 22 kW 的功率。商用车辆存在更高的交流功率水平,但通常是由于成本和尺寸,充电转向高达 350 kW 的直流快速充电。车外充电中的电力电子设备是外部的,在充电过程中直接连接到车辆电池。
OBC 可能会变得更加复杂,并通过提供与电网绑定的能力来增加电动汽车拥有的价值,即将能量从车辆电池提供回交流电源。这开辟了许多机会,例如家庭备用电源、露营期间、峰值负载管理或电网级需求响应。
Power Integrations 提供组件数量少、隔离和非隔离的集成反激式和降压控制器 IC,非常适合 OBC 内的内部管理电源。这些可以在交流侧(用于操作转换器级)或 HVDC 电池侧(12 V 恢复电源丢失)。随着转向 800 V 车辆架构,这些解决方案可以在高于 1000 V 的输入电压下运行。对于 OBC 内的整流,Qspeed 二极管提供了一种有吸引力的碳化硅替代品,具有软、非常低的损耗恢复,可提供更高的效率和更低的 EMI。
本次应用特点:
高输入电压:高达 921 VDC InnoSwitch3-AQ – 业界首款具有隔离、安全额定集成反馈的 AC/DC IC 内置同步整流,效率 >82%
具有次级侧控制的所有优点和初级侧调节的简单性
o 对变压器变化不敏感
o 与负载时序无关的极快瞬态响应
变压器初级的一端连接到直流母线。另一个连接到高压 (500 V) MOSFET (Q4),后者是连接到 INN3977CQ IC (U1) 内部集成功率 MOSFET 漏极的共源共栅。在此配置中,初级的有效漏源电压额定值为 1250 VPK。高压陶瓷电容器 C1 和 C16 用作 DC 输入电压的去耦电容器,由 D1、D2、R1、R2 和 C2 组成的低成本 RCD 钳位将峰值 StackFET 漏极电压限制在 921 时约 1100 V由于变压器漏感的影响,VDC 输入。电容 C15,Y 电容,用于衰减输出上的高频共模噪声。当首次施加 DC 输入电压时,IC 会自启动,使用内部高压电流源为 BPP 引脚电容器 C4 充电。在正常操作期间,初级侧块由变压器上的辅助绕组供电。其输出配置为反激绕组,使用二极管 D3 和电容器 C3 对其进行整流和滤波,并通过限流电阻器 R3 馈入 BPP 引脚。齐纳二极管 VR2 和 VR3 将 INN3977CQ IC (U1) 上的最大漏源电压钳位在 650 V 以下。VR1 确保 Q4 的最大栅源电压不超过 15 V。电阻器 R13、R14 和 C17 提供偏置当 Q4 的源极被 U1 的漏极切换为低电平时,可以增强 Q4 的栅极。