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近年來，隨著電動汽車充放電技術的不斷發展，特別是以迪龍新能源為代表的企業在車載充放電技術上不斷研發創新，電動汽車雙向車載充放電越來越受到市場的關注。

為了滿足當下車輛給家庭供電、車輛為戶外旅行用電設備供電、車輛到電網、車輛對車輛進行充電等新應用場景，車載充電機（On-Board Charger；OBC）正在從單向拓撲向雙向拓撲轉變，采用雙向OBC提高系統效率是未來的一種新趨勢。

圖一

作為全球優質的OBC供應商，迪龍新能源研發團隊正在為電動汽車整車廠配套研發雙向OBC產品。

據迪龍新能源雙向OBC系統研發工程師介紹：電動汽車OBC的設計需要高功率密度和最大化效率，以縮小體積并最小化重量達到節約整車空間的目的。

雙向OBC由一個雙向AC-DC轉換器組成（通常是一個功率因數校正PFC電路或有源前端AFE電路），后面跟著一個隔離雙向DC-DC轉換器。

在輸入端，最廣泛使用的單相拓撲PFC升壓轉換器并不支持雙向操作，而圖騰柱PFC通過消除橋式整流器級來提高效率，將傳導路徑中的半導體器件數量從三個減少到兩個。

圖二

如圖二所示，從升壓拓撲（a）更改為圖騰柱PFC（b）可提高效率并允許雙向操作。

圖騰柱PFC包含兩個不同功率工作的半橋，高頻橋臂進行升壓、整流，以高頻率切換；低頻橋臂主要對輸入電壓進行整流，在50/60Hz的頻率下切換。

在歐洲一些地區，三相電源可用于住宅用電，通常可以使用三相6開關PFC或AFE拓撲，如圖三所示。

圖三：雙向三相6開關PFC拓撲

還有其他類型的三相PFC，例如T型PFC是一種三電平轉換器，它的好處是開關損耗更低，電感器尺寸更小，不過這會增加系統的復雜性、更多的器件數量、更高的總成本和轉換器的總體尺寸。

因此，圖三所示的基本2電平三相PFC轉換器，是三相雙向OBC最常用拓撲。

單向OBC中的DC-DC轉換器通常采用LLC諧振拓撲，這是一種單向拓撲，在反向工作模式下，轉換器的電壓增益會受到限制，從而降低了其性能。

因此，圖四所示的雙向CLLC諧振轉換器更適合雙向OBC的DC-DC級，它在充電和放電模式下都實現了高效率和寬輸出電壓范圍。

圖四：雙向CLLC DC-DC拓撲

在電動汽車雙向OBC應用中，CLLC諧振轉換器采用軟開關提高效率，采用初級側的零電壓開通（ZVS），次級側ZVS+ZCS開關相結合的方式。

另一種常見的雙向DC-DC轉換器拓撲是雙有源橋（DAB），它的操作非常簡單，通過移相調節輸出。

然而它的ZVS范圍有限，并且由于DAB關斷電流高于CLLC，開關損耗高于CLLC，因此，DAB的效率低于CLLC。

審核編輯：湯梓紅