新能源汽车OBC未来将走向何方？

对于多数新能源汽车车主来说,在目的地充电应该是最理想的方式,这样即可免去频繁跑直流充电站的麻烦。而车载充电机 (On-board charger)是完成将交流电转换为电池所需的直流电,并决定了充电功率和效率的关键部件;所以OBC技术的进步和用户充电体验有着很大的关系。随着新能源汽车的技术发展和市场不断扩大,目前常见的3.3kW OBC产品已经不再能满足OEM的需求,未来几年OBC将会在功能和性能上发生质的变化。

1.功能集成化

汽车由内燃机驱动转变为电驱动,其中的含义即是发动机和油箱分别被电机和电池取代,同时随之而来的便是其它辅助器件的增加,比如——增加了OBC为电池充电;增加了DCDC为12V蓄电池充电;增加了电驱动空调压缩机替换了之前老式的机械产品等。在早期的电动汽车车型中,这些新增的部件往往是作为独立的器件应用于整车上的,但这样使产品在成本和体积上都提高了。因此如何将这些功率部件有效的集成为一个整体是大势所趋。

当然在实现集成化的过程中也有一个程度控制的问题。集成不充分则降本成效不显著,集成的部件太多则产品灵活性不足,不容易成为标准化产品。目前来看将DCDC和加热装置集成于OBC上是比较有前景的方案之一,并且这种集成不仅仅是物理集成,而是系统集成才能够将体积、成本优势最大的发挥出来。

2.高功率

目前多数OEM已经逐渐将OBC产品的功率由3.3kW级别向6.6kW升级,但到达6.6kW之后已经是单相交流充电的一个极限,再上升的空间非常有限了。因此发展三相交流OBC将成为实现高功率充电的途径。三相交流OBC一般可达20kW以上的充电功率,理论上限可达40kW+,同时由于车辆电子设备的增加DCDC的功率也需要同步上升,未来主流产品预计需要达到2.5kW以上的能力才能满足OEM需求。

3.热管理

OBC和DCDC的正常工作效率一般在95%左右,随着产品整体功率性能的上升,产热也更加显著。所以水冷将代替风冷成为更主流的热管理方式。

4.双向逆变

双向逆变技术也是未来OBC标配的功能之一,它可使OBC将AC转化为DC为电池充电,同时也可将电池的DC转化为AC对外进行功率输出。通过双向逆变技术车辆可实现V2G为电网反馈电能以及V2V为其它电动车辆充电。

5.无线充电

无线充电通过充电板和车载接收板之间的电磁波能量传输代替了传导式充电插头,因此可以很好地提升充电体验。充电方式也可以分为静态充电、半动态充电、动态充电几种。目前高通采用的磁共振无线充电技术在充电效率上可达90%左右,功率也达到了20kW级别。但目前在技术的成熟度验证、相应的标准制定以及成本控制上还需要很长的一段时间来完善。