2024-12-30
Urządzenie przetwarzające prąd przemienny na prąd stały.
Ładowarka pokładowa (OBC) to urządzenie elektroniczne, które przekształca prąd przemienny z sieci energetycznej na prąd stały odpowiedni dla akumulatorów pojazdów. Stosowany jest głównie do ładowania wysokonapięciowych zestawów akumulatorów pojazdów czysto elektrycznych (BEV) lub hybrydowych pojazdów elektrycznych typu plug-in (PHEV). OBC przesyła napięcie przez stacje ładowania AC i porty ładowania AC w celu ładowania akumulatorów pojazdów elektrycznych.
Ładowarka samochodowa pobiera prąd przemienny i wyprowadza prąd stały bezpośrednio w celu ładowania akumulatora. Zwykle wykorzystuje technologię zasilaczy impulsowych o wysokiej częstotliwości do konwersji prądu przemiennego 220 V na prąd stały o wysokim napięciu. Ponadto ładowarka samochodowa ma również różne funkcje zabezpieczające, takie jak przepięcie, podnapięcie, przetężenie, podprąd i inne środki. Gdy system napotka nieprawidłowości, zasilanie zostanie w odpowiednim czasie odcięte.
Zasada działania OBC obejmuje głównie dwie podstawowe części: konwersję prądu przemiennego na prąd stały (AC/DC) i konwersję prądu stałego na prąd stały (DC/DC).
Po pierwsze, prąd przemienny w sieci jest filtrowany z szumów i zakłóceń za pomocą obwodów filtrujących EMI, a następnie przekształcany w prąd stały za pomocą przetwornic AC/DC. Przekształcona moc prądu stałego jest następnie filtrowana w celu usunięcia tętnienia napięcia i uzyskania stabilnej mocy prądu stałego.
Następnie wyreguluj napięcie i prąd, przełączając zasilacz tak, aby odpowiadał potrzebom ładowania akumulatora. Proces ten może obejmować obwody korekcji współczynnika mocy (PFC) w celu poprawy wydajności energetycznej i zmniejszenia strat energii.
Nowoczesne ładowarki samochodowe są zwykle izolowane, aby zapewnić bezpieczeństwo elektryczne. OBC w pojazdach elektrycznych spełniających krajowe standardy musi być zgodny ze standardowymi specyfikacjami „QCT 895-2011 przewodzących ładowarek pokładowych do pojazdów elektrycznych”. Zakres mocy ładowarek samochodowych jest szeroki, a typowe moce obejmują 1,2 kW, 1,5 kW, 3,3 kW, 6,6 kW, 11 kW, 22 kW itp., Które mogą zaspokoić różne modele pojazdów i potrzeby ładowania.
Wewnętrzna struktura OBC obejmuje port wejściowy AC, jednostkę zasilającą, jednostkę sterującą, jednostkę pomocniczą niskiego napięcia i port wyjściowy DC. Jednostka sterująca jest podstawową częścią OBC, która kontroluje proces konwersji jednostki mocy za pomocą urządzeń przełączających i zapewnia funkcje zabezpieczające, takie jak przepięcie, podnapięcie, przetężenie, podprąd i inne środki zabezpieczające.
Dodatkowo OBC posiada również funkcję komunikacji z Systemem Zarządzania Baterią (BMS), aby zapewnić bezpieczeństwo i efektywność procesu ładowania. BMS monitoruje napięcie, prąd, temperaturę i stan połączenia zestawu akumulatorów, aby kontrolować i chronić akumulator. OBC komunikuje się z systemem monitorowania pojazdu za pośrednictwem szybkiej sieci CAN, przesyła informacje o stanie pracy i usterkach oraz przyjmuje polecenia sterujące w celu rozpoczęcia lub zakończenia ładowania.
Ładowarka OBC nadaje się głównie do zastosowań wymagających powolnego ładowania, takich jak domowe lub publiczne stacje ładowania prądu przemiennego. W przeciwieństwie do stacji ładowania DC, stacje ładowania DC nadają się do scenariuszy wymagających szybkiego ładowania, takich jak obszary obsługi autostrad. Korzystanie z ładowarek samochodowych zapewnia bezpieczne i wygodne ładowanie pojazdów elektrycznych w środowiskach takich jak domy i miejsca pracy.
W praktycznych zastosowaniach OBC służy nie tylko do ładowania akumulatora zasilającego pojazdy elektryczne, ale może także zamieniać moc prądu stałego akumulatora zasilającego na prąd przemienny za pomocą funkcji inwertera, osiągając funkcję dostarczania energii do obciążeń zewnętrznych (V2L) pojazdu lub wykorzystywane jako awaryjne źródło energii dla gospodarstw domowych podczas przerw w dostawie prądu.