新能源汽车车载充电机（OBC, On-Board Charger）是一种专门安装在电动汽车内部的电力电子设备，它的核心功能是从外部交流电网获取电能，并将其转换为适合车载动力电池充电的直流电。OBC作为电动汽车电力系统的一个关键组成部分，承担着将交流充电桩提供的单相或三相交流电转换为电池所需的恒压恒流直流电的任务。OBC的设计必须考虑到电池的安全性、充电效率、充电速度以及电池寿命等因素。它与电动汽车的电池管理系统（BMS）紧密配合，能够实时监测电池的状态，并据此动态调整充电电流和电压，实施智能充电策略，确保电池在各种工况下都能得到最优的充电处理。

1、车载充电机的主要功能

1）交流转直流（AC-DC）转换：当电动汽车通过交流充电桩接入电网的交流电源时，OBC首先负责将电网提供的交流电转换为稳定的直流电。这一过程中，OBC内部采用了整流和滤波技术，通常包含功率因数校正（PFC）电路和直流-直流（DC/DC）转换器两部分。PFC电路主要用于提高充电过程中的功率因数，减少谐波污染，确保充电电流与电网电压同相位，从而高效利用电网资源。DC/DC转换器则进一步将修正后的交流电转换为适合电池组充电的恒压恒流直流电，精确控制充电电压和电流，防止对电池造成损害。
2）通信与控制：OBC与电动汽车的电池管理系统（BMS）及其他控制器通信，实时获取电池的状态参数（如剩余电量、温度、充电需求等）。根据这些信息，OBC能够实现智能充电，即根据电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）来调整充电速率和电压，实现涓流充电、恒流充电和恒压充电等不同阶段的切换，以确保电池安全并延长其使用寿命。
3)安全保护与故障诊断：OBC内嵌有多重安全防护机制，包括过电压保护、欠电压保护、过温保护、短路保护等，以保障充电过程的安全可靠。同时，OBC具备故障诊断功能，能够实时监测自身的运行状态，并在检测到异常情况时立即停止充电，必要时进行自我修复或向车辆控制器报告故障信息。
4)能量管理：在某些高级OBC设计中，还可能集成双向充电功能，即除了将电网交流电转换为电池充电的直流电之外，也能将电池存储的直流电逆变成交流电回馈到电网，实现V2G（Vehicle-to-Grid）功能。

2、电路原理图设计示例：