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发布日期：2025-11-21 02:15    点击次数：87

绪论

跟着电动汽车产业的快速发展，车载充电机（On-Board Charger，OBC）动作电动汽车的中枢组件之一，其蹙迫性日益突显。OBC不仅是流通电动汽车与外部电源的桥梁，还径直决定了车辆的充电效果、电板寿命以及举座使用体验。

比年来，碳化硅（SiC）功率器件凭借其不凡的电气性能和出色的热踏实性，逐步成为车载充电机范畴的技艺焦点。它不仅擢升了充电效果，还为电动汽车的快速充电和高压平台发展提供了强有劲的支持。

本文将久了考虑车载充电机的基高兴趣和技艺发展趋势，并聚焦碳化硅功率器件在OBC中的诳骗，揭示其如何股东电动汽车行业的翻新。

01 什么是车载充电机？

车载充电机（OBC）是电动汽车中的要害部件，雅致将外部输入的疏导电（AC）转机为直流电（DC），为能源电板充电。除了电能转机，OBC还具备多种保护机制，约略精确戒指充电参数，蔓延电板寿命，并通过高效转机技艺擢升充电效果。

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此外，OBC还能适合万般化的充电需求，匡助电动汽车更好地融入不同的使用场景。

02 传统车载充电机使用什么类型的功率器件？

在传统的车载充电机中，硅基（Si）功率半导体器件演出了蹙迫变装。具体来说有两种：

· IGBT（绝缘栅双极型晶体管）：平淡诳骗于11kW及以下功率等第的OBC中，主要用于功率转机的中枢部分。

· 硅基MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）：多用于低压、高频电路部分。

有关词，传统硅基器件在高频使命时存在效果和功率密度的局限性，猖狂了车载充电机性能的进一步擢升。

03 车载充电机的功率发展趋势

跟着电动汽车对充电速率和效果的需求不断擢升，OBC的功率等第也在渐渐升级。以下是OBC功率发展的主要阶段和将来标的：

6kW OBC：基础充电 诳骗场景：早期电动汽车，合乎家庭充电。 充电时候：8-10小时充满电。 特质：资本低，结构简便，合乎初学级车型。 11kW OBC：主流采选 诳骗场景：家庭和环球充电桩，适用于中高端电动汽车。 充电时候：4-6小时充满电。 特质：性能和资本均衡，欣慰日常充电需求。 22kW OBC：高功率快充 诳骗场景：高性能电动汽车，适用于快充站。 充电时候：2-3小时充满电。 特质：禁受碳化硅器件，效果更高，体积更小，支持快速充电。 30kW及以上OBC：将来超快充电 诳骗场景：800V高压平台，支持超快充电（如10分钟充至80%）。 特质：依赖碳化硅器件，已毕高效果和高可靠性，筹算是将充电时候缩小至与传统燃油车加油相配。 将来趋势：双向充电与智能化 双向充电：支持车辆到电网（V2G）能量交互。 智能化：与电板料理、热料理深度集成，已毕智能充电和能量优化。

▲OBC功率发展趋势

04 为什么碳化硅功率器件逐步成为车载充电机的主流采选？

“穷则变，变则通，通则久。”

跟着电动汽车对充电效果和速率的条目不断提高，传统硅基器件的局限性逐步显现。碳化硅功率器件凭借其独到的物理脾气，成为车载充电机范畴的新宠。

碳化硅的物理上风 高耐压智商：碳化硅的临界电场强度高达2.2×10⁶ V/cm，远高于硅材料。 耐高温：碳化硅的熔点高达300°C，合乎高温环境下的使命。 优异的散热性能：碳化硅的热导率为4.9 W/cmK，约略有用散热，减少器件过炎风险。

▲碳化硅的物理上风

碳化硅与硅基器件的对比 硅MOSFET的局限性：硅MOSFET在一语气导通形式下会产生高功率损耗，猖狂了其在高功率诳骗中的使用。而碳化硅MOSFET约略在一语气导通形式下高效运行，显赫贬抑损耗。 IGBT的局限性：IGBT的开关频率较低，导致磁性元件和无源组件的体积和分量增多。碳化硅功率器件的高开关频率则能大幅减少这些组件的尺寸和分量。

▲碳化硅功率器件的上风

恰是这些上风，使得碳化硅功率器件在车载充电机范畴越来越受到酷好。

05 跟着电动汽车向800V致使更高压平台发展，碳化硅基OBC具有若何的显赫上风？ 更高的效果 低导通电阻：碳化硅器件在高压平台下具有更低的导通电阻，减少了电能损耗，擢升了充电效果。快速开关脾气 快速开关脾气：碳化硅器件的开关速率比硅基器件快得多，约略贬抑开关历程中的能量圆寂。 更高的功率密度 高频使命智商：碳化硅器件的高频使命智商使得OBC不错使用更小尺寸的磁性元件，从而减小举座体积，提高功率密度。高耐压智商 高耐压智商：碳化硅的高击穿电场强度使其约略承受更高的电压，支持更紧凑的想象。 更好的可靠性和踏实性 出色的热性能：碳化硅的高热导率使其在高温环境下仍能保合手踏实性能，减少故障风险。 耐高压脾气：碳化硅器件约略平常叮嘱高压环境，确保OBC在高压平台下弥远可靠运行。 更好地适合新的充电需求 支持大功率快充：碳化硅基OBC约略高效处理高功率充电需求，欣慰用户对快速充电的盼愿。 双向充电功能优化：碳化硅器件约略高效已毕电能的双向流动，支持车辆到电网（V2G）等新式充电形式。

▲双向OBC支持新式车联网的案例

06 双向OBC如何适合不同充电场景并保证充电安全？

双向OBC频频禁受两级架构：

· 前级：功率因数改革（PFC）模块：用于提高输入功率因数并欺压高次谐波。

· 后级：DC-DC转机器（LLC模块）：用于欣慰电板充电的电流电压条目，并已毕电气顽固。

通过退换输出电压，双向OBC约略适合不同的充电场景，确保充电安全。举例，在电网充电形式下，OBC将疏导电转机成直流电为电板充电；在车辆到电网（V2G）形式下，OBC将电板的直流电逆酿成疏导电响应到电网。

▲双向OBC前后两级架构

07 双向OBC采选碳化硅进行大功率想象的料想？

在800V架构下的双向OBC想象中，碳化硅功率器件展现出显赫上风：

高效果：碳化硅MOSFET约略显赫贬抑导通和开关损耗，擢升举座效果。 高功率密度：碳化硅器件的高频使命智商使得OBC不错使用更小尺寸的磁性元件，减小体积和分量。 简化热料理：碳化硅的低功耗脾气简化了热料渴望象，贬抑了系统复杂性。

▲碳化硅基22kW双向OBC

08 爱仕特有哪些居品适用于大功率双向OBC？

动作碳化硅功率器件及诳骗决策引颈者，爱仕特推出了适用于大功率双向OBC的MT4系列和MT7系列碳化硅MOSFET。这些居品不仅具备不凡的性能，还在双向充电技艺上已毕了紧要冲破。

▲爱仕特碳化硅功率转机责罚决策

MT4系列(TO247-4)碳化硅MOSFET

· 低导通电阻：适用于高压、大电流环境，显赫贬抑功率损耗。

· 高可靠性：在高温、高湿度等复杂环境下仍能保合手踏实性能。

▲爱仕特MT4系列碳化硅MOSFET先容

MT7系列(TO263-7)碳化硅MOSFET

· 快速开关：支持高效的双向能量转机，减少开关损耗。

· 优化散热：致密的热导率确保器件在高负荷下踏实运行。

▲爱仕特MT7系列碳化硅MOSFET先容

09 结语

碳化硅功率器件凭借其不凡的性能，正在股东车载充电机技艺的翻新。跟着电动汽车向高压平台和双向充电标的发展，碳化硅基OBC将成为未回电动汽车充电系统的中枢。爱仕特动作碳化硅技艺的引颈者，将延续勤恳于为行业提供高效、可靠的责罚决策，助力电动汽车产业的快速发展。

▲爱仕特居品矩阵开云体育

发布于：广东省