車載充電器 （OBC） 是電動汽車 （EV） 中的關鍵組件，其任務是將來自電網的交流電轉換為為車輛電池組充電的直流電。了解什么是車載充電器及其在電動汽車中的功能可以深入了解電動汽車如何有效地利用外部電源。

探索車載和非車載充電器之間的區別、11kw 三相車載充電器的細節以及電動汽車大功率車載充電器的全球趨勢，揭示了該領域的技術進步。本文旨在揭開車載充電過程的神秘面紗，詳細介紹車載電池充電器的工作原理及其在更廣泛的電動汽車充電生態系統中的作用。

什么是車載充電器？

作為電動汽車 （EV） 技術的核心，車載充電器 （OBC） 在管理充電過程方面發揮著關鍵作用，確保車輛的電池高效、安全地充電。以下是車載充電器的功能及其在 EV 生態系統中的重要性：

轉換過程

OBC 將來自電網的交流電 （AC） 轉換為直流電 （DC），適用于為車輛電池充電。此過程包括兩個關鍵階段：

1. 功率因數校正 （PFC）：將交流電轉換為直流電，同時最大限度地減少能量損失。

2. DC/DC 轉換：將 DC 輸出調整為電池的適當電壓和電流水平。

通信和安全

• OBC 與車輛控制器和充電站通信，以確定最佳充電參數，例如電流量/功率和正確的充電標準（例如 SAE J1772 或 CCS）。

• 它集成了各種安全機制，以防止過度充電、過熱和電氣故障，確保安全的充電過程。

雙向充電能力

一些 OBC 的一個獨特功能是它們能夠支持雙向充電，這意味著它們還可以將車輛電池的直流電轉換回交流電。此功能支持：

1. 車輛到負載 （V2L）：直接從車輛為外部交流負載供電。

2. 車輛到電網 （V2G）：將電力送回電網，提供儲能解決方案，并可能為車主賺取收入。

3. 車對車 （V2V）：直接從車輛的電池充電。

了解車載充電器的這些方面可以闡明它們在電動汽車技術和基礎設施的更廣泛背景下的關鍵作用，突出它們對電動汽車的效率、安全性和多功能性的貢獻。

什么是車載充電器？讓我們討論類型和特征

電動汽車 （EV） 配備了充電能力和特性各不相同的車載充電器 （OBC），可滿足電動汽車車主的多樣化需求。以下是車載充電器的類型及其獨特功能的詳細介紹：

單相 vs. 三相 OBC

• 單相 OBC 通常提供 7.2 kW 至 11 kW 的充電容量。這些充電器適用于沒有三相電源的家庭使用。

• 另一方面，三相 OBC 具有高達 22 kW 的更高容量，可實現更快的充電。它們需要三相電源，使其成為商業或工業環境的理想選擇。

充電級別

• 1 級充電器：使用標準的 120 V 交流電源插座，充滿電需要 8 到 12 小時。

• 2 級充電器：使用功能更強大的 240 V 交流電源插座，將充電時間縮短至 4 至 8 小時。

• 3 級充電器（直流快速充電器）：直接為電池供電直流電源，將充電過程顯著加快至僅 30 分鐘至一個小時。

未來趨勢

• 該行業正朝著標準化的方向發展，用于電池電動汽車 （BEV） 的 11kW OBC 和用于插電式混合動力汽車 （PHEV） 的 6-8kW OBC。

• 直流充電功能有望成為 BEV 的標準功能，OEM 可實現 50-250kW 的充電容量。

• 高級車型可能提供高達 350kW+ 的直流充電，而大眾市場 BEV 可能會標配交流和直流充電選項，這反映了電池組尺寸的增加和充電基礎設施的擴展。

車載充電器技術的挑戰和進步

隨著電動汽車 （EV） 的不斷發展，車載充電器 （OBC） 背后的技術既面臨挑戰，也面臨重大進步。向更高電壓充電基礎設施的轉變，尤其是 800V 電池，標志著提高電動汽車性能和縮短充電時間的關鍵一步。牽引集成車載充電器 （iOBC） 的開發進一步補充了這一點，該充電器利用 EV 的高功率電子設備在靜止時更快地充電。眾多商用和乘用電動汽車車型采用 800V 平臺和牽引 iOBC，凸顯了該行業對提高充電效率的承諾。

然而，向 11kW 三相車載充電器等先進充電技術的過渡帶來了復雜性，尤其是對于家庭安裝。這些充電器需要三相電源，這在單相特性中不是標準的，因此限制了它們的適用性。安裝 11kW 充電器的相關成本在 1,200 英鎊至 1,800 英鎊之間，不包括基礎設施升級，這是另一個障礙。此外，缺乏標準化的電動汽車充電協議和對統一快速直流充電標準的需求凸顯了行業內持續的挑戰。

諸如用于電動和插電式混合動力汽車的雙向車載充電器 （V2G） 的開發等進步有望通過使能量回流到電網來徹底改變市場。再加上主要行業參與者的戰略增強和充電基礎設施的全球普及，預示著電動汽車充電將更加可及和高效。然而，公用事業升級、電費以及路邊充電對基礎設施的廣泛投資需求仍然是廣泛采用電動汽車的重大障礙。

車載充電和 EV 技術的未來

在創新、監管支持和市場動態的共同推動下，車載充電和 EV 技術的未來有望取得重大進步。主要進展包括：

離網太陽能充電基礎設施

• 非常適合禁止傳統建筑的區域。

• 無需挖掘或挖溝即可部署。

• 可與現場電池存儲結合使用，以增強便攜性。

NEVI 公式計劃：

• 旨在通過可預測的標準和可靠性要求實現美國電動汽車充電的標準化。

• 預計大多數州將于 2023 年啟動 NEVI 計劃，預計將于 2024 年大規模部署。

市場增長和技術進步：

• 預計大功率充電器市場將出現大幅增長，預計 2021 年至 2026 年的復合年增長率將超過 25%。

• 快速充電技術的創新有望顯著縮短充電時間，一些系統能夠提供超過 350 kW 的功率水平。

這些進步，加上公共和私人對充電基礎設施的投資增加，正在為電動汽車技術的變革時代奠定基礎。可再生能源的整合和智能充電解決方案的發展預計將進一步提高電動汽車充電的效率和可持續性，使電動汽車成為全球消費者越來越可行和有吸引力的選擇。

車載充電器和非車載充電器的區別

了解車載和非車載充電器之間的區別對于電動汽車 （EV） 用戶就其充電選項做出明智的決定至關重要。以下是基于關鍵方面的簡要比較：

位置和設計約束

• 車載充電器集成在 EV 中，使其受到尺寸、重量和功率限制。這導致了緊湊、輕便的裝置和相對較低的功率。

• 位于外部的 Offboard 充電器沒有這些限制，允許更大、更強大的設計。

充電過程和速度

• 車載充電器通常將單相 220V 交流電或三相 380V 交流電轉換為直流電，從而促進適合過夜使用的較慢“涓流”充電。

• 非車載充電器將交流電轉換為可控的直流電源，通過提供大電流快速補充電池充電，實現快速“快速充電”。

組件組成和對電池壽命的影響

• 車載充電器主要由電源電路和控制電路組成，可輕柔地為電池充電，從而延長其使用壽命。

• 非車載充電器包括更復雜的電源、控制、計量單元和接口設置，頻繁的快速充電可能會縮短電池壽命。

這種比較強調了車載充電器提供的全天候慢速充電的便利性與非車載充電器的速度之間的權衡，雖然速度更快，但可能需要更仔細地管理電池健康狀況。

什么是 11kw 三相車載充電器

11kW 三相車載充電器代表了對更常用的 7kW 充電器的重大升級，為電動汽車 （EV） 車主提供更快、更高效的充電體驗。以下是一些需要考慮的關鍵點：

充電速度

一個 11kW 的充電器每小時充電可提供大約 38-40 英里的續航里程。這比住宅環境中更常見的 7kW 充電器快近 60%。這種增強的充電功能意味著等待充滿電的時間更短，路上行駛的時間更長。

安裝要求

雖然在家中更快充電的前景很有吸引力，但重要的是要注意 11kW 充電器需要三相電源。這種類型的供應并非在所有家庭中都是標準的，可能需要升級現有的電力基礎設施。

與 7kW 充電器的比較

• 11kW 充電器：每小時提供 38-40 英里的續航里程，需要三相電。

• 7kW 充電器：充電速度較慢，與標準家用電氣系統兼容。

了解 11kW 三相車載充電器的功能和要求對于考慮升級家庭充電設置的電動汽車車主來說至關重要。雖然更快的充電速度是一個顯著優勢，但對三相電源的需求可能會給一些房主帶來挑戰。

電動汽車車載充電器的功能

電動汽車 （EV） 中的車載充電器 （OBC） 功能是多方面的，在確保車輛電池高效、安全地充電方面發揮著關鍵作用。以下是 OBC 的主要功能和要求：

符合電網要求

• 支持單相和三相作

• 確保與電源隔離

• 符合電磁兼容性 （EMC） 標準

充電參數管理

• 控制電池充電的電流和電壓

• 調整充電參數以延長電池的使用壽命

權力轉換：

• 將來自充電站或插座的交流電轉換為直流電

• 通過此轉換過程啟用車輛電池充電

這個復雜的過程強調了車載充電器在彌合電網和電動汽車電池之間差距方面的重要作用，確保車輛隨時可用，同時優化電池的健康和使用壽命。

電動汽車大功率車載充電器的全球趨勢

在解決電動汽車 （EV） 采用的障礙方面，很明顯，前期成本和基礎設施限制起著重要作用。以下是需要考慮的關鍵點：

前期成本：

• 車輛費用：電動汽車的初始購買價格可能高于汽油，部分原因是車載充電器和電池技術的成本。

• 充電基礎設施：安裝家用充電站或升級現有電氣系統會增加潛在電動汽車車主的初始經濟負擔。

基礎設施可用性和分布：

• 有限的充電站：公共充電站的地理分布仍然不均衡，城市地區通常比農村地區提供更好的服務。

• 基礎設施投資：需要對充電站的數量和容量進行大量投資，以支持不斷增長的電動汽車數量。

微出行的安全性和連接性：

• 提高安全性：對于電動自行車和踏板車的用戶來說，開發互聯、高質量的自行車和行人設施對于提高安全性至關重要。

• 基礎設施整合：將這些設施深思熟慮地整合到現有的城市景觀中，可以鼓勵更多人考慮將微出行選擇作為傳統汽車的可行替代方案。

這些因素說明了全球向電動汽車轉變的復雜性，凸顯了持續創新和戰略規劃的必要性，以克服這些挑戰并促進電動汽車的更廣泛采用。

車載電池充電器的工作原理

我們已經知道什么是車載充電器，但車載電池充電器是如何工作的呢？在英國，在住宅區安裝電動汽車 （EV） 充電器受到某些限制，這主要是由于供電能力。大多數家庭都配備了 7kW 的 EV 充電器，該充電器在 32 安培 240v 單相電源上高效運行。這種標準設置足以滿足普通 EV 用戶的需求，確保在充電速度和系統兼容性之間取得平衡。

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充電器選項：

• Hydra Zodiac 7kW：非常適合單輛電動汽車的家庭、住宅或工作場所設置。

• Hydra Zodiac 22kW：提供更快的充電速度，適用于三相電源的環境。

在考慮安裝 7kW 電動汽車充電點時，尤其是在可用電源限制為 16 安培的情況下，有必要集成動態負載均衡器。該設備可確保充電過程不會使現有電力基礎設施過載，防止潛在危險并確保高效的電源管理。

此外，Hydra Home App 為管理充電過程提供了用戶友好的解決方案。它允許用戶通過應用程序調整充電負載，定制充電活動以適應他們的電氣系統和個人日程安排的限制。這種靈活性對于優化充電過程至關重要，尤其是在具有不同用電模式的家庭中。

電動汽車的整體充電速度受多種因素影響，包括充電站、充電線和車載充電器本身的功能。必須認識到，這個鏈條中的“最薄弱環節”決定了可以達到的最大充電速度。這種相互依存關系凸顯了確保 EV 充電過程中涉及的所有組件之間的兼容性和效率的重要性。

常見問題

什么是電動汽車中的車載充電器？

車載充電器 （OBC） 是電動汽車 （EV） 中的關鍵組件，它將來自外部電源的交流電 （AC） 轉換為直流電 （DC），以補充車輛的電池組。

車載充電器如何在電動汽車中工作？

車載充電器的工作原理是將來自外部電源（如住宅插座）的交流電轉換為直流電，然后用于為電動汽車的電池組充電。這個過程對于為 EV 的電池充電至關重要。

車載和非車載 EV 充電器有何不同？

車載和非車載 EV 充電器之間的主要區別在于它們的位置和靈活性。車載充電器允許在任何有電源插座的地方為 EV 電池充電，提供便利和便攜性。相比之下，不受尺寸和重量限制的非車載充電器為電力電子轉換器提供了額外的靈活性和冗余性。

車載充電器有什么好處？

如果您想知道什么是車載充電器，您可能也會對它的好處感興趣。電動汽車中的車載充電器具有多種優勢，包括使用帶有 LLC 諧振轉換器的軟開關、有源功率因數校正以及用于前端整流的 Vienna 整流器。這些功能共同提高了充電效率并最大限度地減少了開關損耗，使充電過程更加有效和節能。