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专家门诊
熊老师您好!我检修过几台电动汽车的车载充电机,不明白车载充电机电路板,为什么要设计成将进入的交流电整流后,又逆变成交流电升压,二次整流输出。如果交流电一进入就升压,再整流输出,不是可以省去一个整流电路,还可省去了一个逆变电路,更加简单可靠吗?
山东读者:田亮
电动汽车车载充电机电路板如图1所示,如果按照你所说的去做,确实简单,但不可靠。因为电路中难以采用先升压再整流后输出的简化电路,主要有以下几方面原因。
图1 车载充电机内部电路板
一是电网兼容性问题。车载充电机通常要接入不同标准的电网电源,像常见的家用220V交流电等,电压高时可达310V,低时只有100V,如果先升压,对于这样的市电输入,在没有合适的前期整流、逆变等处理环节配合时,简单的充电电路无法很好地适应不同地区、不同规格电网电压的波动,容易出现不兼容甚至损坏设备的问题。
二是控制精度与灵活性不足。先通过EMI电路去干扰再整流,然后逆变、升压、二次整流,这个流程能在各个环节利用电子器件实现精准的控制,比如通过PFC电路进行功率因素校准,让电压和电流的相位频率一致。要是简化为先升压再整流,后续对于电能的控制就会变得很粗糙,难以满足电动汽车动力电池在不同充电阶段(如恒流充电、恒压充电阶段)对充电电流、电压高精度、灵活调节的要求,不利于高压电池的良好充电和寿命保障。
三是安全保障难度增大。完整的先整流、逆变、升压再整流流程中,每个环节都有相应配套的保护电路和安全机制,能够依次对过压、欠压、过流等异常情况进行监测和处理。而简化电路后,集中在后续进行处理时,一旦出现异常情况,很难及时且有效地进行应对,容易使电池或整个充电机电路面临较大安全风险,无法确保充电过程的安全可靠。