全部
  • 全部
  • 解决方案
  • 技术问答
  • 视频中心
  • 知识分享
  • 技术资讯
  • SEED产品
400-048-1230
订阅
  • 首页
  • 解决方案
  • 技术问答
  • 视频中心
  • 知识分享
  • 技术资讯
  • SEED产品
问答
艾睿6.6KW 车载充电机参考设计方案
来源:Arrow 发布:2021/03/23 浏览量:3964
obc
方案介绍

艾睿6.6KW车载OBC参考设计方案整体设计的体积相比于传统方案缩小了50%,并且能保证效率大于95%



 载充电机的描述和功能


车载充电机(OBC)最主要的功能是将外部提供的交流电,通过整流、升压转换成动力蓄电池充电所需的稳定的高压直流电,为动力蓄电池充电,保证车辆正常行使;此外在充电过程中,还为低压系统提供低压电源(一般为12V)。


另外,车载充电机还必须提供各种保护功能,包括过压、过流、过温、欠压等多种保护功能。能够在充电系统出现异常时会及时切断供电,在充电完成后自动切断输出。


在通讯方面,车载充电机的通讯系统还必须将充电状态发送给BMS,而且BMS需要通过通讯系统控制车载充电机的工作状态,并且可以将内部故障信息发送到CAN网络 。

图片1.png

功能示意图

 

图片2.png

功能框架示意图



车载充电机的拓扑结构

车载充电机内部一般分为3部分:主电路、控制电路、线束及标准件。

主电路:前端将交流电转换为恒定电压的直流电,主要是全桥电路+PFC电路。后端为DC/DC变换器,将前端转出的直流高压电变换为合适的电压及电流供给动力电池。
控制电路:控制MOS管的开关,与BMS之间通讯,监测充电机状态,与充电桩握手等功能。

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。


我们主要讨论主电路的方案。传统的OBC主要使用两级结构的拓扑,PFC+隔离DCDC的方案。这种方案中,按照功率电路的不同,又分为三种:


1.  传统桥式PFC+LLC方案,这种方案可以适配高电压的应用,常规的市电或者更高的电压系统都可以使用这种拓扑结构,这种拓扑的缺点是低输入电压的系统不适用。
图片3.png
(图片来源于网络) 

2.  无桥式PFC+LLC方案,这种方案的优点是适应于各种宽电压范围的应用,对低输入电压的系统应用也同样支持。
图片4.png
(图片来源于网络) 

3.  无桥式PFC+双变压器的LLC电路,这种拓扑的优点是可以降低变压器的高度,提高系统的功率密度。 
图片5.png
(图片来源于网络) 
 
以上三种是最常见的基础拓扑结构,但是实际应用中,现在基本上主机厂倾向于选择6.6KW的双向OBC,这种方案的优点是正向充电6.6KW,可以方便两个3.3KW的模块并联,非常适合现在的模块化设计方法。
图片6.png
(图片来源于网络) 

OBC的发展方向和新材料的应用

车载充电机技术发展为新能源汽车的普及起到了推动作用,车载充电机对充电功率、充电效率、重量、体积、成本以及可靠性要求较高。为实现车载充电机的智能化、小型化、轻量化、高效率化的要求,新的研究方向主要集中在智能化充电、电池充放电安全管理、提高车载充电机效率和功率密度、实现车载充电机的小型化等方面。

除了OBC向马达驱动和OBC一体化发展外,新材料的应用特别是碳化硅器件的应用是满足现在OBC行业要求变化最好的研究方向。

艾睿提供的设计方案和参考设计

OBC的应用拓扑结构相对已经很成熟了,ARROW 的AE团队根据现在的市场情况设计了一款6.6KW的双向OBC,拓扑选择了图腾柱式PFC+CLLLC结构。整个方案使用碳化硅材料替代传统的IGBT应用,所以整体设计的体积相比于传统方案缩小了50%,并且能保证效率大于95%。具体的框架结构如下:


图片7.png



具体的设计指标:


  ACDC双向功率转

◆  最大充电功率6.6KW

◆  AC端输入电压范围200Vac~265Vac  50Hz

◆  输出范围:250Vdc~450Vdc,针对常见的应用336Vdc,可以支持最大19.6A的充电电流

◆  最大逆变功率3.3KW

◆  逆变最大支持336Vdc

◆  逆变输出220Vac 50Hz

◆  最大效率>95%


艾睿的方案支持多种控制平台和功率器件,如需要完整方案,请与我们联系



方案提问
* 您希望该提问及回复在网站里公开显示吗?
* 您是Arrow电子的同事吗?
* 请提供公司邮箱地址
请使用浏览器分享功能 请点击右上角,进行分享
关于艾睿 代理产品线 联系我们 条款和条件