你天天都在充电,但是否知艾克里桑道小小的充电器里都装了些啥?

摘要:不论是将220V民用交流电,转换为5V左右的直流电给手机电池充电,还是转换成370V左右的直流电给新能源车的电池充电


不论是将220V民用交流电,转换为5V左右的直流电给手机电池充电,还是转换成370V左右的直流电给新能源车的电池充电。它们的原理都是一样的。

从字面意义上来理解。充电应该只要经过“整流”“变压”两个环节。

我们今天特意准备了两个充电器,一个是来自华强北的山寨5V1A手机充电头(主要是小编预算有限,不舍得拆手里18W的充电头),一个是纯电动车上典型的6.6kW车载充电器

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我们一起来看一下,充电具体是怎样实现的。

1、充电器结构

先看手机充电器,有一块迷你的PCB板、电感、电容和芯片等等。

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手机充电器,电感和电容占据了最大的体积

再看一个车载充电器,电子元器件更加密密麻麻。但基本还是些类似的的元器件——电容、电感、变压器、功率半导体开关等。

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车载充电器,密密麻麻的电路看起来很复杂,其实关键元器件和手机充电器一样

2、工作原理

这个典型的车载充电器电路,分为PFC功率因数调整和LLC谐振电路两部分。

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PFC电路功能:

好比大厨在做菜前的切配,是将食材切成合适的大小和形状,为后续的蒸、煮、煎、炸做准备。

PFC电路的任务,是将220V民用电的功率因数进行调节,并将交流电转换成直流电。但切完的菜还只是半成品,不能直接上桌。

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LLC电路功能:

后续LLC谐振电路,则开始对电进行真正的加工。四个功率半导体开关通过高频而有规律的开和关,用PWM脉宽调制的方法,将直流电精确地调整为目标波形。

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四个功率半导体开关,通过合理的开关时序控制,精确地调整输出电压的波形,随后这个电压进入变压器进行变压。

变压器将电压从220V提高到目标电压后,再整流为直流电,即可输出给电池充电了。

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经过变压后,再经过整流,基本就可以认为是直流电,给新能源车电池充电了。

3、手机充电器与车载充电器区别

这两者因为需求不同,而存在很多区别。首先是对效率的追求不一样。

相信你一定遇到过“手机充电器发烫”的情况,汝州广电信息网,你可能不会为了发热浪费的电费心疼,但在新能源车上,就完全不同了。

一个很普通,用于慢充的车载充电器,功率都有6.6kW,是iphone现阶段支持最快充电功率——18瓦 PD协议的整整360倍。

所以无论从节能环保,还是你的钱包,或者是散热的角度来考虑,车载充电器的效率,都需要锱铢必较。

就像应对食客对于口味的不同要求,大厨要调整火候、调味。车载充电器中的LLC电路也必须配合电池电量与电压间的关系曲线,实时调整输出电压。控制越精确,电能转换效率就越高。

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我们说锂电池电压为3.7V,只是一个标称电压。在不同电量下电压都是不同的,而且变化幅度很大。图为简化的SOC-OCV关系曲线。

变压器只能按照固定比例调整调节电压。而LLC电路能通过PWM脉宽调制,imu即时通,对电压进行精确的实时调节。


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