2024-12-30
Là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
Bộ sạc trên xe (OBC) là thiết bị điện tử có chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều từ lưới điện thành dòng điện một chiều phù hợp cho bộ ắc quy của xe. Nó chủ yếu được sử dụng để sạc các bộ pin điện áp cao của xe điện thuần túy (BEV) hoặc xe điện hybrid cắm điện (PHEV). OBC truyền điện áp qua các trạm sạc AC và cổng sạc AC để sạc ắc quy xe điện.
Bộ sạc ô tô nhập nguồn AC và xuất nguồn DC trực tiếp để sạc pin điện. Nó thường sử dụng công nghệ cấp nguồn chuyển mạch tần số cao để chuyển đổi nguồn điện xoay chiều 220V thành nguồn DC điện áp cao. Ngoài ra, bộ sạc ô tô còn có nhiều chức năng bảo vệ khác nhau như quá điện áp, thấp áp, quá dòng, thiếu dòng và các biện pháp khác. Khi hệ thống gặp sự cố bất thường, nguồn điện sẽ bị cắt kịp thời.
Nguyên lý làm việc của OBC chủ yếu bao gồm hai phần cốt lõi: chuyển đổi AC sang DC (AC/DC) và chuyển đổi dòng điện một chiều DC (DC/DC).
Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều trong lưới được lọc nhiễu và nhiễu thông qua các mạch lọc EMI, sau đó được chuyển đổi thành nguồn DC thông qua bộ chuyển đổi AC/DC. Sau đó, nguồn DC được chuyển đổi sẽ được lọc để loại bỏ gợn sóng điện áp và thu được nguồn DC ổn định.
Tiếp theo, điều chỉnh điện áp và dòng điện bằng cách chuyển đổi nguồn điện để đáp ứng nhu cầu sạc pin. Quá trình này có thể bao gồm các mạch điều chỉnh hệ số công suất (PFC) để cải thiện hiệu suất sử dụng điện và giảm tổn thất năng lượng.
Các bộ sạc ô tô hiện đại thường được cách ly để đảm bảo an toàn về điện. OBC về xe điện tiêu chuẩn quốc gia phải tuân thủ các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của 《QCT 895-2011 Bộ sạc dẫn điện trên xe dành cho xe điện》. Dải công suất của bộ sạc ô tô rất rộng, với các công suất phổ biến bao gồm 1,2KW, 1,5KW, 3,3KW, 6,6KW, 11KW, 22KW, v.v., có thể đáp ứng các mẫu xe và nhu cầu sạc khác nhau.
Cấu trúc bên trong của OBC bao gồm cổng đầu vào AC, bộ nguồn, bộ điều khiển, bộ phụ trợ điện áp thấp và cổng đầu ra DC. Bộ điều khiển là bộ phận cốt lõi của OBC, điều khiển quá trình chuyển đổi của bộ nguồn thông qua các thiết bị chuyển mạch và cung cấp các chức năng bảo vệ như quá áp, thiếu điện áp, quá dòng, thiếu dòng và các biện pháp bảo vệ khác.
Ngoài ra, OBC còn có chức năng liên lạc với Hệ thống quản lý pin (BMS) để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của quá trình sạc. BMS giám sát điện áp, dòng điện, nhiệt độ và trạng thái kết nối của bộ pin nguồn để kiểm soát và bảo vệ pin. OBC giao tiếp với hệ thống giám sát xe thông qua mạng CAN tốc độ cao, tải lên trạng thái làm việc và thông tin lỗi, đồng thời chấp nhận các lệnh điều khiển để bắt đầu hoặc dừng sạc.
Bộ sạc OBC chủ yếu phù hợp với các tình huống yêu cầu sạc chậm, chẳng hạn như các trạm sạc AC tại nhà hoặc công cộng. Không giống như các trạm sạc DC, trạm sạc DC phù hợp với các tình huống cần sạc nhanh, chẳng hạn như các khu vực dịch vụ trên đường cao tốc. Việc sử dụng bộ sạc ô tô đảm bảo xe điện có thể được sạc an toàn và thuận tiện trong các môi trường như gia đình và nơi làm việc.
Trong các ứng dụng thực tế, OBC không chỉ được sử dụng để sạc ắc quy điện của xe điện mà còn có thể đảo ngược nguồn DC của ắc quy điện thành nguồn điện xoay chiều thông qua chức năng biến tần, đạt được chức năng cấp điện cho các tải bên ngoài (V2L) của phương tiện, hoặc dùng làm nguồn điện khẩn cấp cho các hộ gia đình khi mất điện.