DC UPS-直流不间断电源 - 电动汽车车载充电器

在我上一篇关于电动汽车充电连接器类型的文章中，我们研究了用于为电动汽车充电的不同类型的连接器。这些连接器要么是交流的，要么是直流的。根据它们是交流的还是直流的，它们要么连接到车载充电器 (OBC) AC-DC，要么通过 DC-DC 转换器直接连接到电池。

电动汽车充电器

充电器有两种类型：

OBC：车载充电器，内置于车辆
EVSE：电动汽车供电设备或充电站（可以是交流电或直流电）。这些设备位于车辆外部，可以是家庭、办公室或公共场所的 1 型或 2 型交流电，也可以是 3 型直流电快速充电公共站。

在本文中，我将介绍主要为交流到直流的车载充电器 (OBC)。

车载充电器 (OBC) 如何工作？

来自电网 (AC) 的电流通过连接器通过 EVSE（1 级或 2 级充电站）到达车载充电器。车载充电器将电流整流或转换为直流电并将其发送到电池组。电池组是否关闭接触器以及它接受的功率取决于电池管理系统 (BMS)。车载充电器将与 BMS 通信，因为这将确定电池组是否可以充电以及它将接受什么充电功率。交流电 AC 可以是单相或三相，具体取决于充电器。

电动汽车 (EV) 和 EVSE 之间需要通信。这是通过 Pilot Wire 实现的。Pilot Wire 有助于通信并识别 EVSE 的类型和 OBC 的电流要求。然后 EVSE 提供所需的输入电流。

如果使用直流充电，则车载充电器将被绕过，并且电流将通过 BMS 和直流-直流转换器直接发送到电池组。

让我们看一下下面的车辆示意图：

https://www.nrel.gov/research/transportation-all-electric.html

车载充电器内部发生什么？

OBC 分为 4 个阶段：

EMI 滤波器
功率因数校正 (PFC)
直流-直流转换器
筛选

1.EMI 滤波器

OBC 的第一阶段是 EMI 滤波器。此阶段可消除和过滤交流电源中的有害噪声。有害噪声可能由蜂窝网络变压器、电动机和其他电网变量引起。它还通过限制电压和电流峰值来保护 OBC 的其他阶段。

2.功率因数校正（PFC）

功率因数校正阶段是交流到直流的转换阶段。

功率因数是真实功率 (W) 与视在功率 (VA) 的比值。如果该比值小于 1，则电路布线必须承载比必要更多的电流。功率因数校正是一系列使用电子设备将功率因数提高到接近 1 的方法。功率因数损失可能是由于信号位移或失真造成的。电容器、电感器用于解决位移并使电流波与电压相位同相。通常出现在非线性电路中的系统失真比线性电路中的位移稍微复杂一些。系统失真可以通过被动或主动校正来校正。