OBC (เครื่องชาร์จบนกระดาน) คืออะไร? คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) กำลังปฏิวัติวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับการขนส่งโดยเสนอทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพสำหรับยานพาหนะแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งของการเป็นเจ้าของ EV คือการทำความเข้าใจว่ายานพาหนะเหล่านี้เรียกเก็บเงินและเทคโนโลยีที่ทำให้เป็นไปได้อย่างไร หัวใจหลักของระบบนี้คือ OBC (บนเครื่องชาร์จ) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่รับผิดชอบในการแปลงไฟฟ้าเป็นพลังงานที่ใช้งานได้สำหรับแบตเตอรี่

การแนะนำ

การเปลี่ยนแปลงทั่วโลกไปสู่การเคลื่อนย้ายไฟฟ้านั้นได้รับแรงผลักดันจากความจำเป็นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและยอมรับแหล่งพลังงานหมุนเวียน เมื่อ EV กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นความจำเป็นที่จะต้องเข้าใจระบบการชาร์จของพวกเขาเช่นกัน

การชาร์จ EV นั้นเกี่ยวข้องกับการเสียบเข้ากับทางออก มันต้องใช้กลไกที่ซับซ้อนในการแปลงพลังงานจากกริดเป็นรูปแบบที่แบตเตอรี่ของยานพาหนะสามารถใช้งานได้ ที่OBC (บนเครื่องชาร์จ)เป็นกลไกนี้

คู่มือนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับฟังก์ชั่นของ EV OBC ทำไมจึงเป็นส่วนสำคัญของ EVs และเปรียบเทียบกับเครื่องชาร์จภายนอกได้อย่างไรทำให้คุณมีความรู้ในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับความต้องการการชาร์จ EV ของคุณ

OBC (เครื่องชาร์จบนกระดาน) คืออะไร?

OBC (เครื่องชาร์จบนกระดาน) เป็นส่วนประกอบสำคัญที่รวมอยู่ในยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ที่อำนวยความสะดวกในกระบวนการชาร์จ ฟังก์ชั่นหลักของ EV OBC คือการแปลงกระแสสลับ (AC) จากแหล่งพลังงานภายนอก - เช่นเต้ารับบ้านมาตรฐานหรือสถานีชาร์จสาธารณะ - INTO Direct Current (DC) ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ของยานพาหนะ การแปลงนี้เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าสามารถจัดเก็บและใช้พลังงาน DC เท่านั้นในขณะที่แหล่งพลังงานส่วนใหญ่เช่นเต้าเสียบไฟฟ้าจ่ายไฟ AC

ฟังก์ชั่นสำคัญของ EV OBC:

1.การแปลงพลังงาน:
EV OBC จะแปลงกระแสไฟฟ้า AC ที่เข้ามาอย่างมีประสิทธิภาพจากกริดเป็นพลังงาน DC ที่สามารถใช้งานได้โดยแบตเตอรี่ของยานพาหนะ กระบวนการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ของยานพาหนะจะได้รับพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บ ประสิทธิภาพของการแปลงนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้พลังงานสูงสุดและลดของเสียในระหว่างกระบวนการชาร์จ

2.การจัดการการชาร์จ:
EV OBC ไม่เพียง แต่แปลงพลังงาน นอกจากนี้ยังจัดการกระบวนการชาร์จเอง มันควบคุมปริมาณของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับแบตเตอรี่เพื่อให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่จะชาร์จอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ กฎระเบียบนี้ช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายจากการชาร์จที่ไม่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

3.การป้องกันแบตเตอรี่:
EV OBC ยังรับผิดชอบในการปกป้องแบตเตอรี่ในระหว่างกระบวนการชาร์จ มันตรวจสอบปัจจัยเช่นอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าเพื่อป้องกันการชาร์จหรือความร้อนสูงเกินไปซึ่งสามารถลดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ คุณลักษณะนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่จะถูกชาร์จในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ขยายอายุการใช้งานที่ยาวนานและรักษาประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

หากไม่มี EV OBC EV จะต้องใช้เครื่องชาร์จภายนอกขนาดใหญ่เพื่อทำหน้าที่เหล่านี้ทำให้กระบวนการชาร์จสะดวกน้อยลงและรวมเข้ากับการออกแบบของยานพาหนะน้อยลง OBC ช่วยให้การชาร์จในรถยนต์ไร้รอยต่อซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความสะดวกสบายและการทำงานของยานพาหนะไฟฟ้า

OBC ทำงานอย่างไร?

เครื่องชาร์จบนบอร์ด (OBC) เป็นส่วนประกอบสำคัญของยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างแหล่งพลังงานภายนอกและแบตเตอรี่ของยานพาหนะ OBC ช่วยให้มั่นใจได้ว่ายานพาหนะจะได้รับประเภทและปริมาณพลังงานที่เหมาะสมในการชาร์จแบตเตอรี่อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ นี่คือรายละเอียดที่ดูว่า OBC ทำงานอย่างไร:

เครื่องชาร์จออนบอร์ดมีบทบาทสำคัญในยานพาหนะไฟฟ้าด้วยฟังก์ชั่นที่หลากหลายและเป็นสิ่งสำคัญในการสื่อสารกับ BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่) และระบบตรวจสอบยานพาหนะ ผ่านเครือข่ายความเร็วสูงสามารถโต้ตอบกับ BMS ได้สามารถส่งออกพารามิเตอร์กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานะของแบตเตอรี่พลังงานตามคำแนะนำของ BMS และเลือกโหมดการชาร์จที่ดีที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ หีบห่อ. ในระหว่างกระบวนการชาร์จ BMS ส่วนใหญ่จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าอุณหภูมิและสถานะการเชื่อมต่อของแบตเตอรี่พลังงานเพื่อควบคุมและป้องกันแบตเตอรี่ สื่อสารกับระบบตรวจสอบยานพาหนะผ่านเครือข่าย CAN ความเร็วสูงอัปโหลดสถานะการทำงานของตัวเองพารามิเตอร์การทำงานและข้อมูลการเตือนภัยผิดพลาดและยอมรับคำสั่งควบคุมเพื่อเริ่มการชาร์จหรือหยุดการชาร์จ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชั่นการป้องกันความปลอดภัยที่สมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นอินพุต AC อินพุตการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินค่าสัญญาณเตือนภัยต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้า AC อินพุต AC อินพุตการป้องกันกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ DC การป้องกันกระแสเกินกระแสการป้องกันการลัดวงจร DC เอาท์พุทการป้องกันการกระแทกในปัจจุบันสารหน่วงไฟ ฯลฯ . ฟังก์ชั่นเหล่านี้ปกป้องแบตเตอรี่ในระหว่างการชาร์จป้องกันการเกิดขึ้นของสถานการณ์ที่เป็นอันตรายเช่นความร้อนสูงเกินไปการชาร์จและลัดวงจรและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของแบตเตอรี่ ON-board OBC ประกอบด้วยหลายส่วนรวมถึงพอร์ตอินพุต AC, หน่วยพลังงาน, ชุดควบคุม, หน่วยเสริมแรงดันต่ำและพอร์ตเอาต์พุต DC พอร์ตอินพุต AC มีหน้าที่รับพลังงาน AC จากกริดพลังงานและโดยทั่วไปจะมีพอร์ต 7 พินและการเชื่อมต่อสามประเภท อินเทอร์เฟซอินพุตมาตรฐานใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตเฟสเฟสเดียวที่ 220V และหากต้องการพลังงานสามารถเปิดใช้งานพินสำรองสองตัวเพื่อให้ได้อินพุต 380V

ในฐานะที่เป็นช่องสัญญาณการส่งพลังงานการชาร์จหน่วยพลังงานส่วนใหญ่จะรวมโมดูลการยับยั้งการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าโมดูลวงจรเรียงกระแสโมดูลการแก้ไขปัจจัยพลังงานโมดูลตัวกรองโมดูลการแปลงสะพานเต็มและโมดูลเอาต์พุต DC ด้วยความร่วมมือของหน่วยควบคุมกระแสไฟฟ้าสลับกระแสไฟฟ้าอินพุตจะถูกแปลงเป็นกระแสตรงที่เหมาะสมสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่ระบบแบตเตอรี่พลังงานสามารถยอมรับได้ ชุดควบคุมเป็นส่วนหลักของเครื่องชาร์จออนบอร์ดซึ่งควบคุมกระบวนการแปลงของหน่วยพลังงานผ่านอุปกรณ์สลับเสร็จสมบูรณ์ฟังก์ชั่นการแปลงผ่านการควบคุมแบบวงปิดอย่างแม่นยำและให้ฟังก์ชั่นการป้องกัน ส่วนใหญ่รวมถึงโมดูลการตรวจจับด้านหลักและการป้องกันการตรวจจับและป้องกันมากเกินไปโมดูลการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเกิน/แรงดันไฟฟ้าต่ำและโมดูลการป้องกันและโมดูลการควบคุมหลัก DSP หน่วยเสริมแรงดันต่ำให้แหล่งจ่ายไฟแรงดันไฟฟ้าต่ำไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของชุดควบคุมและตระหนักถึงการเชื่อมต่อระหว่างระบบและโลกภายนอก ส่วนใหญ่รวมถึงโมดูลการสื่อสารสามารถโมดูลแหล่งจ่ายไฟเสริมและโมดูลปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ พอร์ตเอาท์พุท DC มีหน้าที่ในการให้พลังงาน DC แก่แบตเตอรี่รวมถึงหมุดสองตัวบนเสาบวกและลบของแหล่งจ่ายไฟเสริมแรงดันต่ำพินสองพินบนเสาบวกและลบของวงจรการชาร์จแรงดันสูง สายการสื่อสาร CANH และ CANL (สามารถป้องกันได้) และสายสัญญาณคำขอชาร์จ

ประเภทของเครื่องชาร์จบนกระดาน

ไม่ใช่ OBC ทั้งหมดที่ถูกสร้างขึ้นเท่ากัน แบบจำลอง EV ที่แตกต่างกันนั้นมีประเภทของ OBCs เฉพาะตามการใช้งานและโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่ตั้งใจไว้

โดยทั่วไปเครื่องชาร์จออนบอร์ดสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องชาร์จบนกระดานแบบทางเดียวเครื่องชาร์จบนกระดานแบบสองทางและเครื่องชาร์จบนบอร์ดแบบรวม

-（เครื่องชาร์จออนบอร์ด On-Direction： การไหลของพลังงานในทิศทางเดียวโดยทั่วไปโดยใช้เทคโนโลยีแหล่งจ่ายไฟการสลับความถี่สูงและทอพอโลยีแบ่งออกเป็นโครงสร้างขั้นตอนเดียวและโครงสร้างสองขั้นตอน เฉพาะฟังก์ชั่นการชาร์จ

-（bi-direction on-board Charger）： กระแสไฟฟ้าไหลในทั้งสองทิศทางส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างการแปลงสองขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยตัวแปลง AC-DC แบบสองทิศทางและตัวแปลง DC-DC แบบสองทิศทาง มีทั้งฟังก์ชั่นการชาร์จและฟังก์ชั่นอินเวอร์เตอร์

-พลังงานไหลในทั้งสองทิศทางส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างการแปลงสองขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยตัวแปลง AC-DC แบบสองทิศทางและตัวแปลง DC-DC แบบสองทิศทาง มีทั้งฟังก์ชั่นการชาร์จและฟังก์ชั่นอินเวอร์เตอร์

-V2L （ยานพาหนะในการโหลด) ฟังก์ชั่นอินเวอร์เตอร์: ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่พลังงานออนบอร์ดและให้พลังงาน AC 220Vac ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าภาคพื้นดินผ่านเครื่องชาร์จออนบอร์ดแบบสองทิศทางพอร์ตการชาร์จ AC และบอร์ดซ็อกเก็ต V2L พิเศษ

-ฟังก์ชั่นอินเวอร์เตอร์ V2G （ยานพาหนะถึงกริด): ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่พลังงานออนบอร์ดและเชื่อมต่อกับกริดพลังงานผ่านเครื่องชาร์จออนบอร์ดแบบสองทิศทางพอร์ตการชาร์จ AC และกองชาร์จ AC ภาคพื้นดิน

-เครื่องชาร์จออนบอร์ดรวม:OBC、 DC-DC、 PDUAND การรวมพลังงานอื่น ๆ บนกระดาน： OBC+DC-DC2-In-1 การรวม OBC+DC-DC+PDU3-in-1 การรวม；

-มอเตอร์, การควบคุมอิเล็กทรอนิกส์, ลด、 OBC、 DC-DC、 BMS Electric Electric Drive + การรวมพลังงานแบบออนบอร์ด: การรวม All-in-One

ข้อดีของการใช้ OBC ในยานพาหนะไฟฟ้า

การบูรณาการของ OBC (เครื่องชาร์จบนกระดาน) เข้ากับยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) มีข้อได้เปรียบมากมายที่ช่วยเพิ่มประสบการณ์การเป็นเจ้าของ EV โดยรวม นี่คือประโยชน์ที่สำคัญบางประการของการใช้ OBC:

1. ความสะดวก:

OBC ช่วยให้เจ้าของ EV เรียกเก็บยานพาหนะของพวกเขาจากร้านไฟฟ้ามาตรฐานหรือเครื่องชาร์จ EV เฉพาะโดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติม โซลูชันในตัวนี้ช่วยลดความยุ่งยากในการพกพาอุปกรณ์ชาร์จพิเศษหรือค้นหาสถานีชาร์จพิเศษทำให้ง่ายต่อการชาร์จยานพาหนะที่บ้านหรือระหว่างการเดินทาง

2. ประสิทธิภาพ:

OBC ช่วยลดการสูญเสียพลังงานในระหว่างกระบวนการแปลงจากกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) ด้วยการสร้างความมั่นใจว่าการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าทำให้สามารถชาร์จได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งสามารถประหยัดได้ทั้งเวลาและเงิน

3. ความปลอดภัย:

OBC ที่ทันสมัยมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยขั้นสูงเช่นการป้องกันการชาร์จไฟมากเกินไปความร้อนสูงเกินไปและการลัดวงจร การป้องกันในตัวเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของแบตเตอรี่และระบบไฟฟ้าของยานพาหนะลดความเสี่ยงของความเสียหายในระหว่างกระบวนการชาร์จ

4. พกพา:

ในฐานะที่เป็นระบบในตัว OBC ไม่จำเป็นต้องพกพาอุปกรณ์ชาร์จภายนอกขนาดใหญ่ การตั้งค่าที่คล่องตัวนี้ทำให้ EV ใช้งานง่ายขึ้นโดยมีส่วนประกอบน้อยลงที่ต้องกังวล

5. ความยืดหยุ่น:

OBCs เข้ากันได้กับมาตรฐานการชาร์จต่างๆทำให้ EV สามารถเรียกเก็บเงินได้ในสถานที่ต่าง ๆ ไม่ว่าจะอยู่ที่บ้านสถานีเรียกเก็บเงินสาธารณะหรือเครื่องชาร์จในที่ทำงาน ความยืดหยุ่นนี้ช่วยเพิ่มความสะดวกในการเป็นเจ้าของ EV

6. การประหยัดต้นทุน:

ด้วยการลดการพึ่งพาเครื่องชาร์จภายนอกที่มีราคาแพงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตั้งค่าการชาร์จที่บ้าน OBC ช่วยให้เจ้าของ EV ประหยัดค่าใช้จ่ายล่วงหน้าและระยะยาว มันทำให้กระบวนการชาร์จง่ายขึ้นและไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ชาร์จพิเศษ

คุณสมบัติที่สำคัญของ OBC ที่ทันสมัย

EV OBC ที่ทันสมัยได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่พัฒนาขึ้นของผู้ใช้รถยนต์ไฟฟ้า คุณสมบัติที่โดดเด่นบางอย่าง ได้แก่ :

• ประสิทธิภาพสูง:ตอนนี้ OBCs จำนวนมากบรรลุอัตราประสิทธิภาพสูงกว่า 95%ลดขยะพลังงาน
• การออกแบบขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา:วัสดุและการออกแบบขั้นสูงทำให้ OBCs มีขนาดเล็กลงซึ่งมีส่วนทำให้ประสิทธิภาพของยานพาหนะ
• การชาร์จอัจฉริยะ:การรวมเข้ากับแอพและระบบสมาร์ทโฮมช่วยให้ผู้ใช้สามารถกำหนดเวลาและตรวจสอบเซสชันการชาร์จ
• ระบบการจัดการความร้อน:กลไกการระบายความร้อนในตัวป้องกันความร้อนสูงเกินไปทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้
• ช่วงแรงดันไฟฟ้ากว้าง:การรองรับระดับแรงดันไฟฟ้าหลายระดับช่วยให้สามารถชาร์จในภูมิภาคต่าง ๆ ด้วยมาตรฐานพลังงานที่แตกต่างกัน

OBC กับเครื่องชาร์จภายนอก: อะไรคือความแตกต่าง?

ความแตกต่างระหว่าง OBC (บนเครื่องชาร์จ) และเครื่องชาร์จภายนอกเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ EV:

ในขณะที่ OBCs เหมาะสำหรับการชาร์จในชีวิตประจำวันเครื่องชาร์จภายนอกมักใช้สำหรับการชาร์จอย่างรวดเร็วที่สถานีสาธารณะ

เคล็ดลับในการบำรุงรักษา OBC ของคุณ

การบำรุงรักษาเครื่องชาร์จบนบอร์ด (OBC) ของคุณเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและอายุยืน ทำตามเคล็ดลับเหล่านี้เพื่อให้ OBC ของคุณอยู่ในสภาพที่ดีที่สุด:

1. ใช้เครื่องชาร์จที่เข้ากันได้

ชาร์จ EV ของคุณเสมอโดยใช้แหล่งพลังงานและเครื่องชาร์จที่ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุโดยผู้ผลิต การใช้เครื่องชาร์จที่เข้ากันไม่ได้สามารถทำให้ OBC และอาจทำให้ระบบไฟฟ้าของยานพาหนะของคุณเสียหายได้

2. ตรวจสอบเป็นประจำ

ตรวจสอบพอร์ตการชาร์จและสายเคเบิลเป็นระยะเพื่อความเสียหายทางกายภาพสิ่งสกปรกหรือการกัดกร่อน ทำความสะอาดพอร์ตเบา ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการสัมผัสทางไฟฟ้าที่เหมาะสมและป้องกันการหยุดชะงักของการชาร์จที่เกิดจากเศษซากหรือการสึกหรอ

3. ตรวจสอบพฤติกรรมการชาร์จ

ใส่ใจกับพฤติกรรมการชาร์จของยานพาหนะของคุณ สัญญาณที่ผิดปกติเช่นเวลาชาร์จช้าลงเสียงแปลก ๆ หรือรหัสข้อผิดพลาดที่แสดงบนแผงควบคุมอาจบ่งบอกถึงปัญหากับ OBC ที่ต้องการความสนใจ

4. ติดตั้งการอัปเดต

อัปเดตเฟิร์มแวร์ OBC ของคุณด้วยซอฟต์แวร์ล่าสุดที่จัดทำโดยผู้ผลิต การอัปเดตมักจะรวมถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพคุณสมบัติใหม่และการแก้ไขสำหรับปัญหาที่ทราบ

5. ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ

สำหรับการซ่อมแซมหรือข้อกังวลใด ๆ เกี่ยวกับ OBC ของคุณให้ปรึกษาช่างเทคนิค EV ที่ผ่านการรับรอง การพยายามแก้ไขส่วนประกอบไฟฟ้าที่ซับซ้อนด้วยตัวคุณเองอาจนำไปสู่ปัญหาเพิ่มเติมหรือการรับประกันโมฆะ

การเลือกอุปกรณ์พลังงานสำหรับ OBCS ออนบอร์ด

เครื่องชาร์จออนบอร์ด OBC เป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่กำหนดพลังงานการชาร์จและประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้าและเซมิคอนดักเตอร์พลังงานเช่น MOSFETs แรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้ซิลิคอนและ IGBTS, SIC SBDS และ SIC MOSFETS เป็นองค์ประกอบสำคัญ การแปลงกระแสโดยตรงและกระแสสลับของ OBC-

การเปรียบเทียบ Silicon Carbide Mosfets, Silicon Super Junction Mosfets และ IGBTS

SIC MOSFETs มีให้สำหรับ PFC, DCDC ระดับปฐมภูมิและการแก้ไขด้านรอง (สองทิศทาง) และแนะนำสำหรับระบบแบตเตอรี่ 800VDC เทคโนโลยีนี้ได้รับประสิทธิภาพสูงสุดและความหนาแน่นของพลังงานเมื่อเทียบกับ IGBTS หรือ Superjunction MOSFETS ของซิลิคอน ในบรรดาการออกแบบหลายอย่างที่ใช้ SIC MOSFETs อาจมีโซลูชันไฮบริดเช่น MOSFETS Superjunction Superjunction อาจใช้สำหรับขั้นตอนพลังงานของ OBC

1. ในระบบแบตเตอรี่ 400VDC ประสิทธิภาพของ SIC MOSFET สามารถเพิ่มขึ้น 0.2%-0.5% หากใช้ทอพอโลยีแบบดั้งเดิมหรือทอพอโลยี หากใช้สำหรับ DCDC ระดับปฐมภูมิหรือการแก้ไขด้านรอง (สองทิศทาง) ความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงได้ Silicon Carbide Mosfets อาจให้ประโยชน์มากขึ้นเมื่อใช้ในระดับพลังงานที่สูงขึ้นซึ่งประสิทธิภาพมีความสำคัญต่อการลดภาระความร้อน

2. ขอแนะนำให้ใช้ 1200V SIC MOSFETS สำหรับระบบแบตเตอรี่ 800VDC และ 650V SIC MOSFETS สำหรับระบบแบตเตอรี่ 400VDC เมื่อใช้ Totem Pole PFCs เทคโนโลยี Silicon Carbide MOSFET เป็นโซลูชันที่แนะนำสำหรับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่

3. Silicon superjunction mosfets มีให้สำหรับ PFC, DCDC ระดับปฐมภูมิและการแก้ไขด้านรอง (สองทิศทาง) Silicon Superjunction MOSFETs ทำงานได้ดีสำหรับ PFC ในการเพิ่มการออกแบบแบบดั้งเดิม, Bridgeless Boost และ Vienna rectifier แต่ไม่ดีเมื่อใช้ใน PFC แบบโทเท็มขั้วโลก ข้อเสียของเสาโทเท็มที่เปลี่ยนไปอย่างหนักคือการสูญเสียการกู้คืนแบบย้อนกลับของไดโอดร่างกายและไม่สามารถทำงานในโหมดการนำไฟฟ้าต่อเนื่อง เมื่อเทียบกับ IGBTS Silicon Superjunction MOSFETs มีความเร็วในการสลับและประสิทธิภาพสูงกว่า สำหรับเซลล์ OBC ที่มีแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของ 400VDC, 650V ซิลิคอน superjunction mosfets เหมาะสำหรับการแก้ไขขั้นต้นและรองในการออกแบบสองทิศทาง

IGBTS ไม่มีไดโอดตัวในตัวและจำเป็นต้องจัดทำไดโอดภายในหรือเชื่อมต่อไดโอดภายนอกแบบขนาน ไฮบริด IGBT มีไดโอดซิลิกอนคาร์ไบด์ในแพ็คเกจ

1. สำหรับ PFCs สามารถใช้ IGBTs ในทอพอโลยีส่วนใหญ่และสามารถใช้สำหรับหลอด "ความเร็วต่ำ" ของเสาโทเท็ม PFCs แม้ว่าจะใช้เทคนิคอื่น ๆ สำหรับหลอด "ความเร็วสูง" เมื่อพิจารณาค่าใช้จ่ายของการแปลง DCDC ระดับปฐมภูมิ IGBT สามารถใช้ในการออกแบบที่มีระดับพลังงานต่ำกว่า

2. ความเร็วในการสลับที่ช้าลงและประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าจะต้องอยู่ในช่วงการออกแบบที่ยอมรับได้เมื่อเทียบกับ mosfets ซิลิคอน superjunction หรือ silicon carbide mosfets IGBTs ยังสามารถใช้สำหรับการแก้ไขด้านรองในการออกแบบสองทิศทางพลังงานต่ำ แต่ไม่ได้ใช้กันทั่วไปเนื่องจากการสูญเสียการสลับสูง (เมื่อเทียบกับซิลิคอน superjunction หรือซิลิคอนคาร์ไบด์ mosfets)

3. การเปรียบเทียบไดโอดซิลิกอนและซิลิกอนคาร์ไบด์ไดโอด: ไดโอดซิลิกอนสามารถใช้สำหรับ OBC PFC Stage และการแก้ไขด้านรอง (การออกแบบทิศทางเดียว) ในระบบแบตเตอรี่ 400V ซิลิกอนคาร์ไบด์ไดโอดเหมาะสำหรับระบบแบตเตอรี่ 800V เนื่องจากความหนาแน่นพลังงานสูงการจัดอันดับแรงดันสูงและไม่มีการสูญเสียการกู้คืนย้อนกลับ SIC ไดโอดยังสามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

บทสรุป

OBC (เครื่องชาร์จบนกระดาน) เป็นรากฐานที่สำคัญของเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าทำให้การชาร์จแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ความสามารถในการแปลงควบคุมและตรวจสอบการไหลของพลังงานทำให้มั่นใจได้ว่าเจ้าของ EV สามารถพึ่งพายานพาหนะของพวกเขาสำหรับการใช้งานประจำวันและการเดินทางที่ยาวนาน

การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานต้องการความช่วยเหลือจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ใหม่เช่นอุปกรณ์พลังงาน WBG ยกตัวอย่างเช่น OBC แบบสองทิศทางสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์รวมถึงประโยชน์ของวัสดุใหม่ในการใช้งานรวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นขนาดที่ลดลงน้ำหนักลดลงและต้นทุนโดยรวมที่ลดลงในขณะที่รองรับกรณีการใช้พลังงานสีเขียวที่เป็นนวัตกรรมเช่น V2G ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำของโลกของ OBC และเทคโนโลยีสนับสนุน Pumbaa EV กำลังทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อสร้างอนาคตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนมากขึ้น

อ่านเพิ่มเติม:ตัวแปลง DC/DC ในรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร