2024-12-30
อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง
ที่ชาร์จบนรถ (OBC) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากโครงข่ายไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เหมาะสำหรับชุดแบตเตอรี่รถยนต์ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการชาร์จชุดแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (BEV) หรือรถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริด (PHEV) OBC จะส่งแรงดันไฟฟ้าผ่านสถานีชาร์จ AC และพอร์ตชาร์จ AC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
ที่ชาร์จในรถยนต์จะจ่ายไฟ AC และจ่ายไฟ DC โดยตรงเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ โดยปกติแล้วจะใช้เทคโนโลยีการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งความถี่สูงเพื่อแปลงไฟ AC 220V ให้เป็นไฟ DC ไฟฟ้าแรงสูง นอกจากนี้ ที่ชาร์จในรถยนต์ยังมีฟังก์ชันการป้องกันต่างๆ เช่น แรงดันไฟเกิน แรงดันตก กระแสเกิน กระแสต่ำ และมาตรการอื่นๆ เมื่อระบบพบความผิดปกติระบบไฟฟ้าจะถูกตัดตามเวลาที่กำหนด
หลักการทำงานของ OBC ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: การแปลง AC เป็น DC (AC/DC) และการแปลง DC กระแสตรง (DC/DC)
ประการแรก ไฟ AC ในโครงข่ายจะถูกกรองออกจากสัญญาณรบกวนและการรบกวนผ่านวงจรกรอง EMI จากนั้นแปลงเป็นไฟ DC ผ่านตัวแปลง AC/DC จากนั้นไฟ DC ที่แปลงแล้วจะถูกกรองเพื่อขจัดแรงดันกระเพื่อมและรับพลังงาน DC ที่เสถียร
ต่อไป ปรับแรงดันและกระแสโดยสลับแหล่งจ่ายไฟให้ตรงกับความต้องการในการชาร์จแบตเตอรี่ กระบวนการนี้อาจรวมถึงวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงาน
ที่ชาร์จในรถยนต์สมัยใหม่มักจะถูกแยกออกจากกันเพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า OBC บนยานพาหนะไฟฟ้ามาตรฐานแห่งชาติจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานของ 《เครื่องชาร์จแบบนำไฟฟ้าบนเครื่อง QCT 895-2011 สำหรับยานพาหนะไฟฟ้า》 ช่วงพลังงานของเครื่องชาร์จในรถยนต์นั้นกว้าง โดยใช้พลังงานทั่วไปเช่น 1.2KW, 1.5KW, 3.3KW, 6.6KW, 11KW, 22KW ฯลฯ ซึ่งสามารถตอบสนองรถยนต์รุ่นต่างๆ และความต้องการในการชาร์จ
โครงสร้างภายในของ OBC ประกอบด้วยพอร์ตอินพุต AC, หน่วยกำลัง, ชุดควบคุม, หน่วยเสริมแรงดันต่ำ และพอร์ตเอาต์พุต DC หน่วยควบคุมเป็นส่วนหลักของ OBC ซึ่งควบคุมกระบวนการแปลงหน่วยกำลังผ่านอุปกรณ์สวิตชิ่ง และจัดให้มีฟังก์ชันการป้องกัน เช่น แรงดันไฟเกิน แรงดันตก แรงดันไฟเกิน กระแสไฟเกิน และมาตรการป้องกันอื่นๆ
นอกจากนี้ OBC ยังมีฟังก์ชั่นสื่อสารกับระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและประสิทธิภาพของกระบวนการชาร์จ BMS ตรวจสอบแรงดัน กระแส อุณหภูมิ และสถานะการเชื่อมต่อของชุดแบตเตอรี่จ่ายไฟเพื่อควบคุมและป้องกันแบตเตอรี่ OBC สื่อสารกับระบบตรวจสอบยานพาหนะผ่านเครือข่าย CAN ความเร็วสูง อัปโหลดสถานะการทำงานและข้อมูลข้อผิดพลาด และยอมรับคำสั่งควบคุมเพื่อเริ่มหรือหยุดการชาร์จ
เครื่องชาร์จ OBC เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องชาร์จช้าเป็นหลัก เช่น สถานีชาร์จ AC ในบ้านหรือสาธารณะ ต่างจากสถานีชาร์จ DC สถานีชาร์จ DC เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว เช่น พื้นที่ให้บริการบนทางหลวง การใช้ที่ชาร์จในรถยนต์ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จได้อย่างปลอดภัยและสะดวกสบายในสภาพแวดล้อม เช่น บ้านและที่ทำงาน
ในการใช้งานจริง OBC ไม่เพียงแต่ใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่พลังงานของยานพาหนะไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังสามารถแปลงพลังงาน DC ของแบตเตอรี่พลังงานเป็นไฟ AC ผ่านฟังก์ชันอินเวอร์เตอร์ ทำให้บรรลุฟังก์ชั่นการจ่ายพลังงานให้กับโหลดภายนอก (V2L) ของ รถยนต์หรือใช้เป็นแหล่งพลังงานฉุกเฉินสำหรับครัวเรือนในช่วงไฟฟ้าดับ