深度剖析新能源汽车车载充电机(OBC)的奥秘
出处:网络整理 发布于:2026-05-14 16:27:56
一、定义
电动汽车车载充电机采用高频开关电源技术,将交流 220V 转换为高压直流电,为动力电池充电,以保证车辆正常行驶。同时,它还具备多种保护功能,如过压、欠压、过流、欠流等保护措施。当充电系统出现异常时,能及时切断供电,保障充电安全。在实际应用中,这些保护功能可以有效避免因电压、电流异常对电池造成的损害,延长电池使用寿命。
二、内部构造
车载充电机内部主要分为三部分:主回路、控制电路、线束及标准件。
主回路:主回路电路通常分为两级。前级是功率因数校正 PFC 模块,其作用是提高输入的功率因数并抑制高次谐波。在交流电转化为直流电的过程中,PFC 模块能提高对电的利用率,减少电能损耗,使电压与电流相位频率一致。后级是 DCDC 转换器,即 LLC 模块,它能满足电池充电对电流电压的要求,并实现电气隔离。其转化原理为:220Vac 经过 EMI 滤波电路滤波,通过 AC - DC 转换器整流,将 AC 整流为 DC,后经 PFC 功率因数校准电路进行升压,再送往开关和变压器变频升压,经过 LLC 进行第二次整流滤波后输出高压直流给动力电池充电(次 220Vac 整流到 310Vdc,电压不够,要升压转化两次)。
控制电路:控制电路通过传感器、ECU 和 IGBT 驱动等完成信号接收与充电控制。它可以控制 MOS 管的开关,与 BMS 之间通讯,监测充电机状态,与充电桩握手等。在充电过程中,控制电路就像一个智能管家,精准地调控着整个充电过程。
线束及标准件:用于主电路及控制电路的连接,固定元器件及电路板,确保整个充电机的结构稳定和电气连接可靠。
三、充电机指示灯
交流电源指示灯:当接通交流电后,电源指示灯亮起,表明充电机已接入交流电源。
工作指示灯:当充电机接通电池进入充电状态后,充电指示灯亮起,显示充电机正在正常工作。
警告指示灯:当充电机内部有故障或者出现错误操作时,报警指示灯亮起,提醒用户及时处理。
四、车载充电机故障信号
车载充电机故障信息将通过 CAN 总线报至总线上,通过 CAN 总线可以找出发生的故障信息。常见故障如下:
12V 低压供电异常:当充电机 12V 模块异常时,BMS、仪表等由于没有唤醒信号唤醒,无法与充电机进行通讯。判断方法为:当 12V 未上电,简单的判断方式就是交流上电的时候,电池没有发出继电器闭合的声音,一般都是 12V 异常。需要检查低压保险盒内充电唤醒的保险及继电器,以及充电机端子是否出现退针的情况。
充电机检测的电池电压不满足要求:在充电过程中,BMS 可以正常工作,但充电机工作开始前需要检测动力电池电压,当动力电池电压在工作范围内,车载充电机可以正常工作,否则充电机认为电池不满足充电的要求。此情况常见的为高压插件端子退针或高压保险熔断,或者电池电压超过工作范围。
充电机检测与充电桩握手不正常:充电机工作过程中会检测与充电桩之间的握手信号。当判断到 CC 的开关断开,充电机认为此时将要拔掉充电枪, 此时会停止工作,防止带电插拔,提升充电枪端子寿命。
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