大多數(shù)人認(rèn)為新能源電車（EV）是一種新興事物，其實(shí)不然。19世紀(jì)制造的首批汽車中就有一部分是電動(dòng)車，但此后內(nèi)燃機(jī)汽車迅速占領(lǐng)了市場，而電動(dòng)車也逐漸被大家所遺忘。后來在70年代的石油危機(jī)期間以及90年代美國加州空氣資源委員會(huì)（CARB）提出零排放汽車（ZEV）計(jì)劃時(shí)，電動(dòng)車也被提上了議程，但是未能占據(jù)主導(dǎo)地位，但是現(xiàn)在電動(dòng)車的時(shí)代來臨！

從充電方式的角度來看，電動(dòng)車分為五大類：第一類是混合動(dòng)力電動(dòng)車（HEV），第二類是插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV），第三類是增程式混合動(dòng)力汽車（EREV），第四類是電池驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車（BEV），第五類是氫燃料電池的純電動(dòng)汽車（FCEV）。其中PHEV、EREV、BEV和FCEV都是必須通過外部充電這一步驟，這類車輛需要一個(gè)車載充電器（On-board charger；OBC）。

車載充電機(jī)（OBC）

OBC可以使用單相或三相電源，并提供高達(dá)22kW的功率以實(shí)現(xiàn)最快的充電。由于所有電池都需要使用直流電進(jìn)行充電，OBC的核心功能是整流電源輸入，并將其轉(zhuǎn)換為適合電池的充電電壓（可能是400V，未來也會(huì)有越來越多的800V）。

OBC有兩個(gè)主要功率級。首先，功率因素校正（PFC）級，保持輸入電流和電壓之間的相位關(guān)系，最大限度地減少線路/電網(wǎng)電流的總諧波失真（THD）。這有助于減少任何浪費(fèi)的無功功率，提高整體能效。

第二功率級是DC-DC轉(zhuǎn)換器，它從PFC級獲得DC輸出，并將其轉(zhuǎn)換為電池充電所需的電平。轉(zhuǎn)換器的輸出電壓和電流基于電池的整體健康狀態(tài)和充電狀態(tài)隨時(shí)間變化。

隨著技術(shù)發(fā)展，雙向逆變技術(shù)也逐漸成為了OBC的標(biāo)配功能，OBC被設(shè)計(jì)成可以提供雙向能力，允許電網(wǎng)到車輛和車輛到電網(wǎng)的電力傳輸，也就是我們所說的BOBC。這將使能源公司和客戶能夠利用電動(dòng)車中大量的存儲(chǔ)電力，提供額外的能源儲(chǔ)備以應(yīng)對需求高峰。車主也將從中受益，因?yàn)樗麄冊诟叻迤谙螂娋W(wǎng)出售電力（因此價(jià)格較高），在非高峰期補(bǔ)給其車輛，因讓公用事業(yè)公司使用他們儲(chǔ)存的能源而帶來小額收入。

大多數(shù)單向的OBC使用LLC或移相全橋（PSFB）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對于雙向設(shè)計(jì)，CLLC或雙有源橋（DAB）是常見的，而且越來越受歡迎。碳化矽（SiC）MOSFET被越來越多地使用，因?yàn)樗鼈兊拈_關(guān)損耗更低、開關(guān)速度更快和工作溫度更高。

單向OBC的次級端整流可以是無源的（使用二極體）或同步的，后者使用功率開關(guān)以獲得更好的能效。在雙向OBC中，二次整流將需要一個(gè)支援CLLC的全橋，或一個(gè)雙有源橋的后半部分。在所有情況下，使用碳化矽器件（二極體和開關(guān)）將提高能效并提供穩(wěn)定可靠性。然而，在一些成本優(yōu)化的OBC設(shè)計(jì)中，仍然使用超級結(jié)MOSFET，這取決于電平、電壓和可接受的能效。

電動(dòng)車內(nèi)電池容量的巨大差異，促使人們對OBC設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性和靈活性的需求。例如，輕型乘用車的電池容量通常在30千瓦時(shí)(kWh)至100kWh以上，而在大型車輛（如SUV）中，這數(shù)字可能上升到150kWh。現(xiàn)在的趨勢是電池組的容量不斷增加，以延長電動(dòng)車的充電間隔時(shí)間。一些進(jìn)入市場的乘用車的電池容量接近200kWh，較大的電池將遷移到800V以加快充電過程。