Apa itu OBC (pengisi daya di papan)? Panduan Komprehensif untuk Pengisian Kendaraan Listrik

Kendaraan listrik (EV) merevolusi cara kita berpikir tentang transportasi, menawarkan alternatif ramah lingkungan dan efisien untuk kendaraan tradisional. Namun, salah satu aspek penting dari kepemilikan EV adalah memahami bagaimana biaya kendaraan ini dan teknologi yang memungkinkan. Inti dari sistem ini adalah OBC (pengisi daya di papan), komponen kunci yang bertanggung jawab untuk mengubah listrik menjadi energi yang dapat digunakan untuk baterai.

Perkenalan

Pergeseran global menuju mobilitas listrik didorong oleh kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca, meminimalkan ketergantungan pada bahan bakar fosil, dan merangkul sumber energi terbarukan. Ketika EV menjadi lebih umum, demikian juga kebutuhan untuk memahami sistem pengisian mereka.

Mengisi EV melibatkan lebih dari sekadar memasukkannya ke outlet. Dibutuhkan mekanisme canggih untuk mengubah daya dari jaringan menjadi bentuk yang dapat digunakan baterai kendaraan. ItuOBC (pengisi daya di papan)Apakah mekanisme ini.

Panduan ini memberikan wawasan tentang fungsionalitas EV OBC, mengapa ini bagian integral dari EV, dan bagaimana perbandingannya dengan pengisi daya eksternal, melengkapi Anda dengan pengetahuan untuk membuat keputusan berdasarkan informasi tentang kebutuhan pengisian EV Anda.

Apa itu OBC (pengisi daya di papan)?

OBC (pengisi daya di papan) adalah komponen penting yang diintegrasikan ke dalam kendaraan listrik (EV) yang memfasilitasi proses pengisian. Fungsi utama EV OBC adalah untuk mengonversi arus bolak -balik (AC) dari sumber daya eksternal - seperti outlet rumah standar atau stasiun pengisian daya publik - ke arus searah (DC), yang kemudian disimpan dalam baterai kendaraan. Konversi ini diperlukan karena baterai kendaraan listrik hanya dapat menyimpan dan menggunakan daya DC, sementara sebagian besar sumber daya, seperti outlet listrik, memasok daya AC.

Fungsi -fungsi utama EV OBC:

1.Konversi Kekuatan:
EV OBC secara efisien mengubah listrik AC yang masuk dari jaringan menjadi daya DC yang dapat digunakan oleh baterai kendaraan. Proses ini memastikan bahwa baterai kendaraan menerima jenis daya yang tepat untuk penyimpanan. Efisiensi konversi ini sangat penting untuk memaksimalkan penggunaan energi dan meminimalkan limbah selama proses pengisian.

2.Manajemen Pengisian:
EV OBC tidak hanya mengkonversi kekuasaan; Itu juga mengelola proses pengisian itu sendiri. Ini mengatur jumlah arus dan tegangan yang dipasok ke baterai, memastikan bahwa baterai dengan aman dan efisien. Peraturan ini membantu menghindari kerusakan dari pengisian yang tidak tepat, memastikan baterai beroperasi pada kinerja puncak.

3.Perlindungan baterai:
EV OBC juga bertanggung jawab untuk melindungi baterai selama proses pengisian. Ini memantau faktor -faktor seperti suhu dan tegangan untuk mencegah pengisian berlebih atau overheating, yang dapat mengurangi umur baterai. Fitur ini memastikan bahwa baterai dibebankan di lingkungan yang terkontrol, memperpanjang umur panjangnya dan mempertahankan kinerja yang optimal.

Tanpa EV OBC, EV akan membutuhkan pengisi daya eksternal yang besar untuk melakukan fungsi -fungsi ini, membuat proses pengisian jauh lebih tidak nyaman dan kurang terintegrasi ke dalam desain kendaraan. OBC memungkinkan pengisian yang mulus dan dalam kendaraan yang penting untuk kenyamanan dan fungsionalitas kendaraan listrik.

Bagaimana cara kerja OBC?

Pengisi daya on board (OBC) adalah komponen vital dari kendaraan listrik (EV), berfungsi sebagai perantara antara sumber daya eksternal dan baterai kendaraan. OBC memastikan bahwa kendaraan menerima jenis dan jumlah daya yang tepat yang diperlukan untuk mengisi baterai dengan aman dan efisien. Berikut ini adalah tampilan terperinci tentang cara kerja OBC:

Pengisi daya on-board memainkan peran penting dalam kendaraan listrik, dengan berbagai fungsi, dan penting untuk berkomunikasi dengan BMS (sistem manajemen baterai) dan sistem pemantauan kendaraan. Melalui jaringan berkecepatan tinggi dapat berinteraksi dengan BMS, ia dapat secara dinamis meng-output parameter arus dan tegangan yang paling cocok untuk keadaan baterai daya sesuai dengan instruksi BMS, dan pilih mode pengisian yang optimal untuk baterai mengemas. Selama proses pengisian, BMS terutama memantau tegangan, arus, suhu dan status koneksi paket baterai daya untuk mengontrol dan melindungi baterai. Berkomunikasi dengan sistem pemantauan kendaraan melalui jaringan dapat berkecepatan tinggi, mengunggah status kerjanya sendiri, parameter kerja dan informasi alarm kesalahan, dan menerima perintah kontrol untuk mulai mengisi daya atau menghentikan pengisian daya. Selain itu, ia juga memiliki fungsi perlindungan keamanan lengkap. Misalnya, perlindungan over-voltage input AC, alarm input di bawah input AC, perlindungan over-arus input AC, perlindungan overput over over over-arus, perlindungan sirkuit pendek output DC, start lunak output, pencegahan guncangan saat ini, penghambat api, dll Fungsi -fungsi ini melindungi baterai selama pengisian daya, mencegah terjadinya situasi berbahaya seperti overheating, pengisian berlebih dan sirkuit pendek, dan memastikan pengoperasian baterai yang aman dan stabil. OBC on-board terdiri dari beberapa bagian, termasuk port input AC, unit daya, unit kontrol, unit tambahan bertegangan rendah, dan port output DC. Port input AC bertanggung jawab untuk menerima daya AC dari jaringan listrik, dan umumnya memiliki port 7 pin dan tiga jenis koneksi. Antarmuka input standar mengadopsi tegangan input fase tunggal frekuensi daya 220V, dan jika diperlukan daya, dua pin cadangan juga dapat diaktifkan untuk mencapai input 380V.

Sebagai saluran transmisi energi pengisian daya, unit daya terutama mencakup modul penekanan interferensi elektromagnetik, modul penyearah, modul koreksi faktor daya, modul filter, modul konversi jembatan penuh dan modul output DC. Dengan kerja sama unit kontrol, arus frekuensi daya input diubah menjadi arus searah yang sesuai untuk tegangan yang sesuai yang dapat diterima oleh sistem baterai daya. Unit kontrol adalah bagian inti dari pengisi daya on-board, yang mengontrol proses konversi unit daya melalui perangkat switching, secara akurat melengkapi fungsi konversi melalui kontrol loop tertutup, dan menyediakan fungsi perlindungan. Ini terutama mencakup modul deteksi dan perlindungan sisi primer, modul deteksi dan perlindungan arus berlebihan, modul pemantauan dan pemantauan tegangan berlebih dan modul perlindungan dan modul kontrol utama DSP. Unit tambahan bertegangan rendah menyediakan catu daya tegangan rendah ke elektronik unit kontrol dan mewujudkan hubungan antara sistem dan dunia luar. Ini terutama mencakup modul komunikasi, modul catu daya tambahan dan modul interaksi manusia-komputer. Port output DC bertanggung jawab untuk menyediakan daya DC ke baterai, termasuk dua pin pada kutub positif dan negatif dari catu daya pembantu bertegangan rendah, dua pin pada kutub positif dan negatif dari sirkuit pengisian tegangan tinggi, tanah, tanahnya , jalur komunikasi Canh dan CanL (dapat juga memiliki pelindung), dan saluran sinyal permintaan pengisian.

Jenis pengisi daya di papan

Tidak semua OBC dibuat sama. Model EV yang berbeda dilengkapi dengan jenis OBC tertentu berdasarkan penggunaan yang dimaksudkan dan infrastruktur pengisian daya.

Secara umum, pengisi daya on-board dapat dibagi menjadi pengisi daya on-board satu arah, pengisi daya dua arah, dan pengisi daya on-board yang terintegrasi.

·（Pengisi Daya On-Board Uni-Direksi ： ： Daya mengalir dalam satu arah, umumnya menggunakan teknologi catu daya switching frekuensi tinggi, dan topologi dibagi menjadi struktur tahap tunggal dan struktur dua tahap; Hanya fungsi pengisian daya.

·（Pengisi Daya On-Board Bi-Direction ： ： Daya mengalir di kedua arah, sebagian besar menggunakan struktur konversi dua tahap, yang terdiri dari konverter AC-DC dua arah dan konverter DC-DC dua arah. Ada fungsi pengisian daya dan fungsi inverter.

·Daya mengalir di kedua arah, sebagian besar menggunakan struktur konversi dua tahap, yang terdiri dari konverter AC-DC dua arah dan konverter DC-DC dua arah. Ada fungsi pengisian daya dan fungsi inverter.

·V2L （Kendaraan untuk Memuat） Fungsi Inverter: Ambil daya dari baterai daya on-board, dan berikan daya AC 220VAC ke peralatan listrik ground melalui pengisi daya on-board dua arah, port pengisian AC, dan papan soket AC V2L khusus;

·V2G （Fungsi Vehic-to-Grid） Inverter: Ambil daya dari baterai daya on-board, dan sambungkan ke jaringan listrik melalui pengisi daya on-board dua arah, port pengisian AC, dan tumpukan pengisian daya AC.

·Pengisi daya on-board yang terintegrasi:OBC 、 DC-DC 、 PDUAND Integrasi Daya On-Board Lainnya ： OBC+DC-DC2-IN-1 Integrasi 、 OBC+DC-DC+PDU3-IN-1 Integrasi ；

·Motor, kontrol elektronik, peredam 、 obc 、 dc-dc 、 bms Equal Electric Drive + Integrasi Daya On-Board: Integrasi All-In-One.

Keuntungan Menggunakan OBC dalam Kendaraan Listrik

Integrasi OBC (pengisi daya di papan) ke dalam kendaraan listrik (EV) menawarkan banyak keunggulan yang meningkatkan pengalaman kepemilikan EV secara keseluruhan. Berikut adalah beberapa manfaat utama menggunakan OBC:

1. Kenyamanan:

OBC memungkinkan pemilik EV untuk mengisi daya kendaraan mereka dari outlet listrik standar atau pengisi daya EV khusus tanpa perlu peralatan eksternal tambahan. Solusi bawaan ini menghilangkan kerumitan membawa perangkat pengisian tambahan atau menemukan stasiun pengisian khusus, membuatnya mudah untuk mengisi daya kendaraan di rumah atau saat bepergian.

2. Efisiensi:

OBC meminimalkan kehilangan energi selama proses konversi dari arus bolak -balik (AC) ke arus searah (DC). Dengan memastikan transfer energi yang efisien, ia mengoptimalkan penggunaan listrik, memungkinkan pengisian daya yang lebih cepat dan lebih efektif, yang dapat menghemat waktu dan uang.

3. Keselamatan:

OBC modern dilengkapi dengan fitur keselamatan canggih, seperti perlindungan terhadap pengisian berlebih, overheating, dan sirkuit pendek. Perlindungan bawaan ini memastikan keamanan baterai dan sistem listrik kendaraan, mengurangi risiko kerusakan selama proses pengisian.

4. Portabilitas:

Sebagai sistem bawaan, OBC menghilangkan kebutuhan untuk membawa perangkat pengisian eksternal yang besar. Pengaturan ramping ini membuat EV lebih ramah pengguna, dengan lebih sedikit komponen yang perlu dikhawatirkan.

5. Fleksibilitas:

OBC kompatibel dengan berbagai standar pengisian, memungkinkan EV untuk mengisi daya di lokasi yang berbeda, baik di rumah, stasiun pengisian publik, atau pengisi daya tempat kerja. Fleksibilitas ini meningkatkan kenyamanan memiliki EV.

6. Penghematan Biaya:

Dengan mengurangi ketergantungan pada pengisi daya eksternal yang mahal, terutama untuk pengaturan pengisian rumah, OBC membantu pemilik EV menghemat biaya di muka dan jangka panjang. Ini menyederhanakan proses pengisian dan menghilangkan kebutuhan akan peralatan pengisian khusus.

Fitur utama OBC modern

OBC EV modern dirancang untuk memenuhi kebutuhan yang berkembang dari pengguna kendaraan listrik. Beberapa fitur menonjol termasuk:

• Efisiensi Tinggi:Banyak OBC sekarang mencapai tingkat efisiensi di atas 95%, mengurangi limbah energi.
• Desain yang ringkas dan ringan:Bahan dan desain canggih membuat OBC kurang tebal, berkontribusi terhadap efisiensi kendaraan.
• Pengisian Smart:Integrasi dengan aplikasi dan sistem rumah pintar memungkinkan pengguna untuk menjadwalkan dan memantau sesi pengisian daya.
• Sistem Manajemen Termal:Mekanisme pendinginan bawaan mencegah panas berlebih, memastikan kinerja yang andal.
• Kisaran tegangan lebar:Dukungan untuk beberapa tingkat tegangan memungkinkan pengisian daya di berbagai daerah dengan standar daya yang bervariasi.

OBC vs. Chargers Eksternal: Apa bedanya?

Perbedaan antara OBC (pengisi daya di papan) dan pengisi daya eksternal sangat penting untuk memahami infrastruktur pengisian EV:

Sementara OBC sangat cocok untuk pengisian harian, pengisi daya eksternal sering digunakan untuk pengisian cepat di publikasi.

Tips untuk mempertahankan OBC Anda

Mempertahankan Charger On Board (OBC) Anda sangat penting untuk memastikan efisiensi, keandalan, dan umur panjangnya. Ikuti tips ini untuk menjaga OBC Anda dalam kondisi optimal:

1. Gunakan pengisi daya yang kompatibel

Selalu mengisi EV Anda menggunakan sumber daya dan pengisi daya yang memenuhi spesifikasi yang diuraikan oleh produsen. Menggunakan pengisi daya yang tidak kompatibel dapat meregangkan OBC dan berpotensi merusak sistem listrik kendaraan Anda.

2. Periksa secara teratur

Periksa port dan kabel pengisian secara berkala untuk kerusakan fisik, kotoran, atau korosi. Bersihkan port dengan lembut untuk memastikan kontak listrik yang tepat dan mencegah gangguan pengisian yang disebabkan oleh puing -puing atau keausan.

3. Monitor perilaku pengisian

Perhatikan perilaku pengisian kendaraan Anda. Tanda -tanda yang tidak biasa seperti waktu pengisian yang lebih lambat, suara aneh, atau kode kesalahan yang ditampilkan di dasbor dapat menunjukkan masalah dengan OBC yang membutuhkan perhatian.

4. Instal pembaruan

Terus biarkan firmware OBC Anda diperbarui dengan perangkat lunak terbaru yang disediakan oleh produsen. Pembaruan sering mencakup peningkatan kinerja, fitur baru, dan perbaikan untuk masalah yang diketahui.

5. Konsultasikan dengan profesional

Untuk perbaikan atau kekhawatiran tentang OBC Anda, konsultasikan dengan teknisi EV bersertifikat. Mencoba memperbaiki komponen listrik yang kompleks sendiri dapat menyebabkan masalah lebih lanjut atau tidak berlaku.

Pilihan perangkat daya untuk OBC on-board

OBC Charger on-board adalah salah satu komponen utama yang menentukan daya pengisian dan efisiensi kendaraan listrik, dan semikonduktor daya seperti MOSFET tegangan tinggi dan IGBT, SIC SBD dan SIC MOSFET adalah komponen kunci untuk mewujudkannya Konversi arus searah dan arus obc bergantian.

Perbandingan MOSFET silikon karbida, MOSFET dan IGBT Silicon Super Junction dan IGBT

SIC MOSFET tersedia untuk PFC, DCDC sisi primer, dan perbaikan sisi sekunder (dua arah) dan direkomendasikan untuk sistem baterai 800VDC. Teknologi ini mencapai efisiensi tertinggi dan kepadatan daya dibandingkan dengan IGBT atau Silicon Superjunction MOSFET. Di antara banyak desain yang menggunakan SIC MOSFET, mungkin ada solusi hibrida, yaitu, IGBT atau silikon superjunction MOSFET juga dapat digunakan untuk beberapa tahap daya OBC.

1. Dalam sistem baterai 400VDC, efisiensi SIC MOSFET dapat ditingkatkan sebesar 0,2%-0,5% jika step-up tradisional atau topologi yang terhuyung-huyung digunakan; Jika digunakan untuk DCDC sisi primer atau perbaikan sisi sekunder (dua arah), kepadatan dan efisiensi daya dapat ditingkatkan. MOSFET silikon karbida dapat memberikan manfaat yang lebih besar ketika mereka digunakan dalam tingkat daya yang lebih tinggi di mana efisiensi sangat penting untuk mengurangi beban panas.

2. Disarankan untuk menggunakan MOSFET SIC 1200V untuk sistem baterai 800VDC dan 650V SIC MOSFET untuk sistem baterai 400VDC. Saat menggunakan Totem Pole PFCs, teknologi Silicon Carbide MOSFET adalah solusi yang disarankan untuk tegangan baterai apa pun.

3. Silicon Superjunction MOSFET tersedia untuk PFC, DCDC sisi primer, dan perbaikan sisi sekunder (dua arah). Silicon Superjunction MOSFET bekerja dengan baik untuk PFC dalam dorongan tradisional, dorongan bridgeless, dan desain penyearah Wina, tetapi tidak juga ketika digunakan dalam totem-tiang PFC. Kerugian PFC tiang totem switching keras adalah kerugian pemulihan terbalik dari dioda tubuh dan ketidakmampuan untuk beroperasi dalam mode konduksi kontinu. Dibandingkan dengan IGBT, Silicon Superjunction MOSFET memiliki kecepatan dan efisiensi switching yang lebih tinggi. Untuk sel OBC dengan tegangan nominal 400VDC, 650V silicon superjunction MOSFET sangat ideal untuk perbaikan primer dan sekunder dalam desain dua arah.

IGBT tidak memiliki dioda tubuh bawaan, dan perlu mengemas dioda di dalam atau menghubungkan dioda eksternal secara paralel. IGBT hibrida berisi dioda silikon karbida dalam paket.

1. Untuk PFC, IGBT dapat digunakan di sebagian besar topologi dan dapat digunakan untuk tabung "berkecepatan rendah" totem tiang PFC, bahkan jika teknik lain digunakan untuk tabung "berkecepatan tinggi". Saat mempertimbangkan biaya konversi DCDC sisi primer, IGBT dapat digunakan dalam desain dengan tingkat daya yang lebih rendah.

2. Kecepatan switching yang lebih lambat dan efisiensi yang lebih rendah harus berada dalam kisaran desain yang dapat diterima dibandingkan dengan MOSFET superjungsi silikon atau MOSFET silikon karbida. IGBT juga dapat digunakan untuk perbaikan sisi sekunder dalam desain dua arah berdaya rendah, tetapi tidak umum digunakan karena kerugian switching yang tinggi (dibandingkan dengan superjungsi silikon atau MOSFET silikon karbida).

3. Perbandingan dioda silikon dan dioda silikon karbida: Dioda silikon dapat digunakan untuk tahap PFC OBC dan perbaikan sisi sekunder (desain searah) dalam sistem baterai 400V. Dioda silikon karbida sangat ideal untuk sistem baterai 800V karena kepadatan daya yang tinggi, peringkat tegangan tinggi, dan tidak ada kerugian pemulihan terbalik. Dioda SiC juga dapat beroperasi pada tegangan yang lebih rendah untuk meningkatkan efisiensi.

Kesimpulan

OBC (pengisi daya di papan) adalah landasan teknologi kendaraan listrik, memungkinkan pengisian baterai yang efisien dan aman. Kemampuannya untuk mengonversi, mengatur, dan memantau aliran energi memastikan pemilik EV dapat mengandalkan kendaraan mereka untuk penggunaan sehari -hari dan perjalanan panjang.

Meningkatkan efisiensi energi membutuhkan bantuan bahan semikonduktor baru seperti perangkat daya WBG. OBC dua arah untuk industri otomotif, misalnya, menggabungkan manfaat bahan baru dalam aplikasi, termasuk peningkatan efisiensi daya, berkurangnya ukuran, pengurangan berat, dan biaya keseluruhan yang lebih rendah, sambil mendukung kasus penggunaan energi hijau yang inovatif seperti V2G. Sebagai pemasok OBC dan teknologi pendukung terkemuka di dunia, Pumbaa EV bekerja dengan pelanggannya untuk menciptakan masa depan yang lebih hijau dan lebih berkelanjutan.

Baca selengkapnya:Apa itu konverter DC/DC dalam kendaraan listrik