高赞回覆已经将各类充电器的空载功率进行了具体的测试,应该说结论已经很切确了。
我找到了一份某公司的 18W 充电器的手艺标注,典型待机电流为 1.5-2 个 mA,乘以 3.3V 摆布的工作电压,获得的结论也是 0.004W 摆布,相差不多。
我算了一下,按照 0.6 元一度电来计较,在这个功率下你插着这个充电器,一年的电费大要是3 分钱不到。这还没计较分时电价带来的扣头,相信你必定不会因为这个功率损耗的电费而感应心疼。
作为一个专业的新能源汽车科普号,我们结合知乎作者 @朱玉龙建造了一期视频,拆开了一个手机充电器,和一个车载充电器。从道理和设计思绪上,对于这两者的异同进行领会析。请戳下面的视频——
硬核开箱手机和新能源车充电器
——若是不想点开视频,也可以看以下的文字稿——
其实非论是将 220V 平易近用交流电,转换为 5V 摆布的直流电给手机电池,仍是转换当作 370V 摆布的直流电给新能源车电池。它的道理都是一样的。从字面意义上来理解。应该只要颠末“整流”和“变压”两个环节。
我们今天特意筹办了两个充电器,一个是来自华强海说神聊的盗窟五福一安充电头(本家儿如果小编预算有限,不舍得拆手里 18W 的头),一个是纯电动车上典型的 6.6kW 充电器。我们一路来看一下,具体是如何实现的。
1、布局
先看手机充电器,有一块迷你的 PCB 版,电感、电容和芯片等等。
再看一个车载充电器,电子元器件加倍密密麻麻。但根基仍是些近似的的元器件——电容、电感、变压器、功率半导体开关等。
2、工作道理
这个典型的车载充电器电路,分为PFC 功率因数调整和LLC 谐振电路两部门。
PFC 电路功能:
比如大厨在做菜前的切配,是将食材切当作合适的巨细和外形,为后续的蒸、煮、煎、炸做筹办。
PFC 电路的使命,是将 220V 平易近用电的功率因数进行调节,并将交流电转换当作直流电。但切完的菜还只是半当作品,不克不及直接上桌。
LLC 电路功能:
后续 LLC 谐振电路,则起头对电进行真正的加工。四个功率半导体开关经由过程高频而有纪律的开和关,用 PWM 脉宽调制的方式,将直流电切确地调整为方针波形。
变压器将电压从 220V 提高到方针电压后,再整流为直流电,即可输出给电池充电了。
3、手机充电器与车载充电器区别
这两者因为需求分歧,而存在良多区别。起首是对效率的追求纷歧样。
相信你必然碰到过“手机充电器发烫”的环境,你可能不会为了发烧华侈的电操心疼,但在新能源车上,就完全分歧了。一个很通俗,用于慢充的车载充电器,功率都有 6.6kW,是 iPhone 现阶段撑持最快充电功率——18 瓦 PD 和谈的整整360 倍。
所以无论从节能环保,仍是你的钱包,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。
就像应对门客对于口胃的分歧要求,大厨要调整火候、调味。车载充电器中的 LLC 电路也必需共同电池电量与电压间的关系曲线,及时调整输出电压。节制越切确,电能转换效率就越高。
变压器只能按照固心猿意马比例调整调节电压。而 LLC 电路能经由过程 PWM 脉宽调制,对电压进行切确的及时调节。
这些功率半导体开关,每秒钟打开和封闭当作千上万次。切确调整他们打开和封闭时长的占比,就能对输出电压进行很是切确的节制。整体电能的转换效率,也会是以提高。最终实现整个充电器 95%以上的转换效率。
另一方面,消费电子范畴则很是正视通用性和便携性。
这样你随便找一个充电口,或一根充电线,都可以充上电。也就是存在一个 USB 尺度。它将充电分当作了两步,在泉源和方针之间增添了一个 5V 的中心尺度。
外置的手机充电器,完当作第一步“降压”与“整流”的加工使命,同一输出 5V 直流电。
后续经由过程手机内部的电路,完当作最终将 5V 降低到 3.7V 摆布的使命,为锂电池充电。
而新能源汽车上是没有了中心尺度的。
将 220V 平易近用交流电,转换为 350V 摆布的直流电的工作,全数由车载充电器完当作的。墙上的慢充桩,只是一个识别插枪并负责毗连的开关。
5g 时代即将到来,消费电子范畴与新能源汽车行业都在履历着快速成长,都在慢慢走标的目的尺度化的历程中。在电动车快充范畴,已经根基实现了对外接口同一。也就是任何一个快充桩,输出的都是 350V 摆布的直流电,可以直接为电池供电。但慢充范畴只是将交流端的“插口”尺度化了,充电枪外形一致。现实各家的车载充电器并没有同一,A 品牌的车载充电器没变法直接用到 B 品牌车上。
这样无法将车载充电器的功能集当作在充电桩上。成果就是新能源车需要天天拖着充电器处处跑,还占用车内的空间。这也是慢充速度难以提高的原因。若是充电功率需要从 6.6kW 进一步晋升,车载充电器会变得加倍粗笨。
那能不克不及复制 USB 充电口的当作功,集当作一个同一的充电器,让分歧品牌分歧车型的充电器可以外置呢?规模化应用后,当作本必然会很更低,普及也会更便利。很遗憾,今朝看来还实现不了。因为此刻各大厂商的电池,电芯选型纷歧,容量电压纷歧,BMS 通信和谈也各不不异。行业还在快速成长,短期来看要同一比力坚苦。
可是说要在车上省下一套充电器的元器件,也并非没有可能。还有另一个法子,将充电器与 DCDC 等用电器进行深度的整合。具体内容,我们此后会进一步介绍。
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