引言隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，車(chē)載充電機(jī)（On-Board Charger，OBC）作為電動(dòng)汽車(chē)的核心組件之一，其重要性日益凸顯。OBC不僅是連接電動(dòng)汽車(chē)與外部電源的橋梁，還直接決定了車(chē)輛的充電效率、電池壽命以及整體使用體驗(yàn)。近年來(lái)，碳化硅（SiC）功率器件憑借其卓越的電氣性能和出色的熱穩(wěn)定性，逐漸成為車(chē)載充電機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)焦點(diǎn)。它不僅提升了充電效率，還為電動(dòng)汽車(chē)的快速充電和高壓平臺(tái)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。本文將深入探討車(chē)載充電機(jī)的基本原理和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并聚焦碳化硅功率器件在OBC中的應(yīng)用，揭示其如何推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的革新。01什么是車(chē)載充電機(jī)？車(chē)載充電機(jī)（OBC）是電動(dòng)汽車(chē)中的關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)將外部輸入的交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC），為動(dòng)力電池充電。除了電能轉(zhuǎn)換，OBC還具備多種保護(hù)機(jī)制，能夠精準(zhǔn)控制充電參數(shù)，延長(zhǎng)電池壽命，并通過(guò)高效轉(zhuǎn)換技術(shù)提升充電效率。此外，OBC還能適應(yīng)多樣化的充電需求，幫助電動(dòng)汽車(chē)更好地融入不同的使用場(chǎng)景。02傳統(tǒng)車(chē)載充電機(jī)使用什么類(lèi)型的功率器件？在傳統(tǒng)的車(chē)載充電機(jī)中，硅基（Si）功率半導(dǎo)體器件扮演了重要角色。具體來(lái)說(shuō)有兩種：IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）：廣泛應(yīng)用于11kW及以下功率等級(jí)的OBC中，主要用于功率轉(zhuǎn)換的核心部分。硅基MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）：多用于低壓、高頻電路部分。然而，傳統(tǒng)硅基器件在高頻工作時(shí)存在效率和功率密度的局限性，限制了車(chē)載充電機(jī)性能的進(jìn)一步提升。3車(chē)載充電機(jī)的功率發(fā)展趨勢(shì)隨著電動(dòng)汽車(chē)對(duì)充電速度和效率的需求不斷提升，OBC的功率等級(jí)也在逐步升級(jí)。以下是OBC功率發(fā)展的主要階段和未來(lái)方向：1. 6kW OBC：基礎(chǔ)充電· 應(yīng)用場(chǎng)景：早期電動(dòng)汽車(chē)，適合家庭充電。· 充電時(shí)間：8-10小時(shí)充滿電。· 特點(diǎn)：成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合入門(mén)級(jí)車(chē)型。2. 11kW OBC：主流選擇· 應(yīng)用場(chǎng)景：家庭和公共充電樁，適用于中高端電動(dòng)汽車(chē)。· 充電時(shí)間：4-6小時(shí)充滿電。· 特點(diǎn)：性能和成本平衡，滿足日常充電需求。3. 22kW OBC：高功率快充· 應(yīng)用場(chǎng)景：高性能電動(dòng)汽車(chē)，適用于快充站。· 充電時(shí)間：2-3小時(shí)充滿電。· 特點(diǎn)：采用碳化硅器件，效率更高，體積更小，支持快速充電。4. 30kW及以上OBC：未來(lái)超快充電· 應(yīng)用場(chǎng)景：800V高壓平臺(tái)，支持超快充電（如10分鐘充至80%）。· 特點(diǎn)：依賴碳化硅器件，實(shí)現(xiàn)高效率和高可靠性，目標(biāo)是將充電時(shí)間縮短至與傳統(tǒng)燃油車(chē)加油相當(dāng)。5. 未來(lái)趨勢(shì)：雙向充電與智能化· 雙向充電：支持車(chē)輛到電網(wǎng)（V2G）能量交互。· 智能化：與電池管理、熱管理深度集成，實(shí)現(xiàn)智能充電和能量?jī)?yōu)化。
04 為什么碳化硅功率器件逐漸成為車(chē)載充電機(jī)的主流選擇？ “窮則變，變則通，通則久。” 隨著電動(dòng)汽車(chē)對(duì)充電效率和速度的要求不斷提高，傳統(tǒng)硅基器件的局限性逐漸暴露。碳化硅功率器件憑借其獨(dú)特的物理特性，成為車(chē)載充電機(jī)領(lǐng)域的新寵。 1. 碳化硅的物理優(yōu)勢(shì)：· 高耐壓能力：碳化硅的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)2.2×10⁶ V/cm，遠(yuǎn)高于硅材料。 · 耐高溫：碳化硅的熔點(diǎn)高達(dá)300°C，適合高溫環(huán)境下的工作。 · 優(yōu)異的散熱性能：碳化硅的熱導(dǎo)率為4.9 W/cmK，能夠有效散熱，減少器件過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)。 08愛(ài)仕特有哪些產(chǎn)品適用于大功率雙向OBC？作為碳化硅功率器件及應(yīng)用方案引領(lǐng)者，愛(ài)仕特推出了適用于大功率雙向OBC的MT4系列和MT7系列碳化硅MOSFET。這些產(chǎn)品不僅具備卓越的性能，還在雙向充電技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破。 1. MT4系列(TO247-4)碳化硅MOSFET· 低導(dǎo)通電阻：適用于高壓、大電流環(huán)境，顯著降低功率損耗。· 高可靠性：在高溫、高濕度等復(fù)雜環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能。 2. MT7系列(TO263-7)碳化硅MOSFET· 快速開(kāi)關(guān)：支持高效的雙向能量轉(zhuǎn)換，減少開(kāi)關(guān)損耗。· 優(yōu)化散熱：良好的熱導(dǎo)率確保器件在高負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行 09結(jié)語(yǔ)碳化硅功率器件憑借其卓越的性能，正在推動(dòng)車(chē)載充電機(jī)技術(shù)的革新。隨著電動(dòng)汽車(chē)向高壓平臺(tái)和雙向充電方向發(fā)展，碳化硅基OBC將成為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)的核心。愛(ài)仕特作為碳化硅技術(shù)的引領(lǐng)者，將繼續(xù)致力于為行業(yè)提供高效、可靠的解決方案，助力電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 |
