車載充電機是什么？

顧名思義，車載充電機就是安裝在車上的、用于充電的機器，本質上是一種電力電子變換裝置，從交流電網中汲取能量，經過電能變換，充入電動汽車動力電池包中，實現安全、快速及便捷的整車充電功能。根據充電功率不同，電動汽車充電方式可分為交流慢充和直流快充兩大類，交流慢充的充電功率一般低于22kW，充電機一般安裝于車上，車輛充電輸入接口電壓為交流電壓；直流快充的充電功率一般大于100kW，由于體積及重量的原因，充電機采用非車載形式，一般安裝于直流充電站內，車輛充電輸入接口電壓為直流電壓。很明顯，我們的車載充電機屬于交流慢充技術范疇。

各位看官，了解了基本概念后，小編要進行第一波爆料了，給大家介紹一下車載充電機的構成。車載充電機一般為兩級電路，前級為PFC（Power Factor Correction）級，即功率因數校正環節，實現電網交流電壓變為直流電壓，且保證輸入交流電流與輸入交流電壓同相位，根據實際設計功率需求的不同，可采用多級Boost電路并聯進行擴容；后級為DC/DC級，實現PFC級輸出直流電壓變為所需充電電壓，實現恒流/恒壓充電功能，并保證交流高壓側與直流高壓側的電氣絕緣，同樣地，根據實際設計功率需求的不同，可采用多級DC/DC電路并聯進行擴容。另外，比較常見的DC/DC級電路拓撲有移相全橋和LLC兩種，由于LLC拓撲的副邊整流二極管可實現零電流關斷，其效率比移相全橋略高，因此得到了越來越廣泛的使用。

車載充電技術哪家強？

看到這里，各位看官可能要吐槽小編了，辣么簡單的東西，你告訴我這是秘密，are you kidding with me？嗯~~~，大家不要著急，雖然充電機原理看起來簡單，但將它放到車上，作為一種汽車電力電子零部件，麻煩事就接踵而至了：第一，要保證車載充電機滿足整車生命周期內可靠穩定性要求，嗯，質量最重要；第二，要保證車載充電機滿足整車的安全性要求，哦，安全最重要；第三，要保證車載充電機滿足整車成本要求，啊，價錢最重要；第四，要保證車載充電機滿足整車功能擴展要求，喲，功能最重要；第五，既要滿足整車的接口和集成，同時又保證外形美觀，呃，顏值最重要。

看到這兒，大家可以發現，做車載充電機產品還是有難度的，不僅需要深入了解電力電子產品，又要有車載零部件設計及制造經驗，還要有強大的流程管理/批產把控能力，說到這里，不得不提的一個車載充電機供應商就是聯合汽車電子有限公司，簡稱聯合電子。前方高能預警，信息海量來襲，看官精神抖擻，小編爆料我聯，聯合電子電力驅動事業部專注于車載電力電子零部件的研發與生產，車載充電機是其重要的一塊業務。聯合電子車載充電機序列有兩款產品：SA OBC（standalone onboard charger）和CharCon（charger+converter），其中SA OBC為獨立的車載充電機，而CharCon則是將車載充電機與車載高/低壓變換器集成。

圖1 聯合電子電力驅動事業部充電機序列產品

聯合電子電力驅動事業部充電機產品有五大優點，第一，100%的車規器件使用率、廣覆蓋度且充分的產品設計驗證、Aspice流程管理應用及強大的批產能力，保證了我們產品的質量；第二，ASIL B/ ASIL C功能安全等級、三層軟件監控策略及特殊電源管理機制，保證了我們產品的安全等級，滿足了整車功能安全要求；第三，系統級降本方案、核心器件多平臺復用及大規模自動化生產，保證了我們產品的低成本，為整車帶來價格優勢；第四，支持AutoSAR軟件架構，滿足國標及法規要求，豐富了我們產品的功能；第五，模塊化機械結構設計與立體垂直式散熱結構確保了我們的產品結構緊湊、重量輕盈，拉高了我們產品的顏值，讓我們聯合電子車載充電機不僅有內涵，而且更有型。對于OEM來說，聯合電子車載充電機可以提供完美的車載充電解決方案，對于電動汽車用戶來說，聯合電子車載充電機可以提供舒暢的車載充電使用體驗。

車載充電技術的未來怎么走？

一談到技術，小編就停不下來，接著就和大家聊一聊車載充電技術的未來在哪里。車載充電技術發展日新月異，不緊跟時代潮流，很容易就被凹凸了。要想說清楚這個趨勢，首先要追根溯源，我們就先扒一扒電動汽車當前存在的問題。

第一，里程焦慮問題

由于動力電池能量密度遠不及汽油等化學燃料，導致電動汽車續駛里程較短，引發用戶的里程焦慮。OEM為了解決這個問題，最直接的方法就是增加動力電池包的容量，目前看來，續駛里程在400km以上的純電動汽車，其動力電池容量都在60~80度電左右。以慢充方式為電動汽車補充電能一般耗時8小時左右，顯而易見，傳統的3.3kW和6.6kW車載充電機能力已經不能滿足當下純電動汽車的充電需求了，那么車載充電機未來必然要進行功率擴容。

第二，成本價格問題

電動汽車的直接競爭對手是燃油汽車，然而電動汽車的成本價格要遠高于燃油汽車，當國家和地方的政策補貼逐漸減小后，成本價格問題將是電動汽車普及應用的痛點，因此整車降本是OEM的首要任務。從車載電力電子零部件的角度來看降本這個問題，功能集成化方案是重要的一種手段，也是一種大趨勢，給大家舉個例子，上面提到的CharCon就是一種典型的功能集成化解決方案，將車載充電機與車載高/低壓變換器集成在一起，可以節省整車線束及電氣接插件、復用水冷板等機械結構及核心零部件，最終降低整車成本。

第三，充電便捷性問題

眾所周知，當前汽車領域最火的就是自動駕駛和智能汽車了，這也預示著未來汽車產業的發展方向，對于電動汽車充電過程來講，都自動駕駛和智能化了，肯定不能再人為地Plug-in了。另一方面，汽車作為代步工具，人們對其便捷性的要求也越來越高，使用起來越簡單越好、越方便越好，很明顯，Plug-in過程違背了人們對便捷性的訴求，因此無需人為操作的無線充電技術是未來發展趨勢。談到無線充電這種黑科技，小編已抑制不住內心的興奮，給大家介紹一下無線充電的構成。無線充電系統其實和傳統的傳導式充電系統原理類似，只不過將傳統變壓器的原副邊分開，變為兩個獨立的磁能線圈，額外再加入拓撲補償電路，并采用了諧振控制方法。無線充電系統與傳導式充電系統最大的不同在于無線充電系統分為車載端和非車載端，二者之間的能量傳輸借助于兩個磁能線圈之間的交變磁場耦合，替代了傳導式充電所用的電線，實現了無線充電功能。

圖2 無線充電系統構成