峰值效率98.3%！行业首个22kW单级拓扑OBC出炉

电子发烧友网综合报道汇川联合动力在近日发布了行业首个22kW单级OBC，在缩小体积、降低重量的同时，还提高了峰值效率。

OBC即车载充电机，是电动汽车能量转换的关键部件，直接决定充电效率与车网交互能力。在电动汽车上，OBC一般承担AC-DC和DC-DC的功能，即整流和升降压，将输入的交流电转换为直流电，再将电压升压至电池包充电所需的电压。

过去主流的OBC是采用PFC+DC-DC两级式拓扑设计，由于需要经过两个阶段的转换，效率受到限制；其次是在电路上设计复杂，元器件数量多，导致体积和重量较高，同时物料成本也难以压缩。

而这次汇川联合动力推出的22kW 单级OBC采用了单级拓扑，实现了仅7kg的重量，较传统产品减重超 50%；整机高度仅 52mm，较上代产品降低约 42% ，大幅释放车辆 Z 向空间。还支持叠层布局，可灵活匹配乘用车、商用车不同平台，为整车动力系统集成提供更高设计自由度，同时优化整车能效。

同时通过“单级拓扑 + 软开关控制技术”深度融合，实现效率跨越式提升，结合 AI 自学习算法与多模式调制控制策略，减少功率管开关损耗，实现峰值效率突破98.3%，典型负载范围（日常常用场景）充电效率超97% ，超轻载场景（低功率需求）仍保持超95% 高效输出。

另外，作为光储充系统的“智能交直流枢纽”，该 OBC 全面兼容 1-3Phase 全球电网，支持 ISO15118-20 三相不平衡工况。其毫秒级切换的充放电模式，可实现 V2G（电网互动）、V2L（户外供电）、V2H（车家互联）等多元应用，配合无电解电容设计与继电器优化，双向工作寿命长达 40000 小时，是传统产品的 4 倍。

值得一提的是，这款OBC还能持续进行OTA升级，以及内置自诊断系统，可以可实现硬件模块自修复、算法模型自优化，且内置芯片预留后续升级空间；预置多场景参数模板库与灵活标定功能，解决行业 OBC“高失效率、高维护成本、升级兼容性差” 等问题；未来通过在线学习技术动态优化控制策略，为新型应用场景，如更复杂的车网互动、光储充一体化等提供技术支撑。

单级拓扑正在成为OBC的新趋势，今年一月，阳光电动力推出的一款OBC就采用了单级拓扑架构，仅需一次隔离变换，就能实现交流与直流双向功率控制，有效精简系统设计。为了提高效率，方案中还使用了GaN功率器件，在提高转换效率的同时提高系统功率密度。

最终该OBC额定输出功率6.6kW，DC-DC额定输出3kW，全电压充电效率为96.2%，峰值效率超过98%。相比传统方案，OBC整机重量可减轻25%以上，功率密度提升65%，达6.1kW/L，使其更容易与车辆电气系统集成，便于整车轻量化设计。

据阳光电动力介绍，该OBC方案中融合了AI算法，基于谐振变换电路，进行准确数学建模，获得多目标多自由度更优控制策略，功率器件在全范围内实现软开关，损耗降低，系统效率显著提升。内部功率器件采用顶部散热，降低热阻；功率回路面积大幅缩小，提高系统集成度。

另外，通过电路设计和更先进的控制策略，OBC能够去除易受温度、电压波动等因素影响的母线电解电容，消除器件寿命短板，整体使用寿命得到了显著提升。

小结：

单级拓扑通过AC/DC单阶段变换的极简架构，天然适配新能源汽车时代，满足效率、功率密度、轻量化、集成化等的核心需求。而随着碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体器件的普及，单级拓扑也将会加速渗透到OBC领域。