科创中国

行业领域

新能源汽车产业,OBC+DCDC

需求背景

今年4月3日，比亚迪宣布停止生产纯燃油车，这一天注定是中国汽车行业值得铭记的日子，新能源汽车的发展真正开始步入了快车道，时至10月份全国新能源车产销量突飞猛进一路高歌，比亚迪更是创造了各种神话。

做为新能源汽车的重要技术，电机控制器（MCU），充电机（OBC），直流转换控制器（DCDC）以及它们的集成技术等在今后必得到长足的发展和进步。

当下各新能源车厂在追求更长的续航里程的同时，也在追求车辆的小型化，轻量化，相比以前的各控制单元离散性的分布，一体化的设计分布就显得异常关键。一体化的多合一控制器不仅外观整洁，可以减小控制器的总体积，从而节省了整车的空间，有利于汽车向轻量化、小型化发展。同时，一体化多合一控制器减少了离散控制器之间的外部接线，降低了故障点，在节省成本的同时，提高了产品的可靠性，未来将是新能源电动汽车的发展方向。

需解决的主要技术难题

     做为新能源车企的电子技术供应商，要想在未来新能源的车道上占有一席之地，那么小三电（PDU+OBC+DCDC） 的一体化集成技术必须提前规划、快速研发。但地处内地的中小企业，在人才需求和庞大的资金投入上永远是绕不开的痛。

  目前我司已有多款单模块和三合一模块量产，但也被一些技术的不足所困扰。

1.  多模块的集成技术，要想深度的物理集成，实现体积小型化，各电路的兼容，抗干扰，以及散热等问题异常突出。

2.   针对整机的EMC试验的通过率低。与传统车辆的不同，新能源车辆电压高，电流变化大，产生的共模电压电量非常突出，电磁辐射难以消除，所以屏蔽的设计，电路的布局，元件的选型，参数的匹配亟待优化。

期望实现的主要技术目标

基本参数

车载充电机：额定输出功率：*** kW,最大输出电流：10 A，平均效率：≥93%,输出电压范围210 V~450 V；

DCDC直流转换器：额定输出功率：1 kW,峰值功率：*** kW,输出电压：***±***，转换效率：≥90%；

基本目标

低压功耗≤30 W,防护等级满足IP67；

 电磁兼容 转换器在运行过程中产生的传导干扰和辐射干扰不得超过 GB 18655 中第 12 条和 14 条规定的限值。

可靠性按照设定的循环工况运行条件下，转换器无故障工作时间应不小于 3000h。充电机在满载状态下，能持续工作 1000h，

转换器的输入端正/负极分别对外壳，应能耐受1400V（AC）的试验电压1 min，漏电流小于***。

充电机 输出电压误差：±1%   电压纹波系数：±2%   输出电流误差：±2% 

 DCDC 整机转换器的静态电流（使能端断开）低于 ***

 转换器整机效率  ≥90%  温度系数 ≤±***%/℃

输出纹波及噪声;  ≤300mV   输出纹波系数：≤3%  稳压精度:  ≤2%

 整机外壳温度： ≤65℃。

需求解析

解析单位：“科创中国”智能网联汽车产教融合产业科技服务团（中国汽车工程学会） 解析时间：2022-11-25

王柳

中国汽车工程学会

项目主管

综合评价

该需要较为清晰，当下各新能源车厂在追求更长的续航里程的同时，也在追求车辆的小型化，轻量化，相比传统的各控制单元离散性的分布，一体化的设计分布就显得异常关键。一体化的多合一控制器不仅外观整洁，可以减小控制器的总体积，有利于汽车向轻量化、小型化发展。同时，一体化多合一控制器减少了离散控制器之间的外部接线，降低了故障点，在节省成本的同时，提高了产品的可靠性。做为新能源汽车的重要技术，电机控制器（MCU），充电机（OBC），直流转换控制器（DCDC）以及它们的集成技术等必将得到长足的发展和进步。

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解析单位：“科创中国”河南科技服务团（河南省科学技术协会） 解析时间：2022-11-15

刘建娟

河南工业大学

教授

综合评价

车载充电机又称交流充电机，安装于电动汽车上，通过插座和电缆与交流插座连接，以三相或单相交流电源向电动汽车提供充电电源。车载充电机的优点是不管车载蓄电池在任何时候、任何地方需要充电，只要有充电机额定电压的交流插座，就可以对电动汽车进行充电。车载充电机的缺点是受电动汽车的空间所限，功率较小，输出充电电流小，蓄电池充电的时间较长。

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解析单位：“科创中国”新能源汽车产业科技服务团（中国汽车工程学会） 解析时间：2022-11-10

李祎承

江苏大学

副教授

综合评价

该需求较为清晰，交流充电桩真正的充电功率受车载充电机的制约。目前，新能源乘用车大多配套3.3KW、6.6KW车载充电机，但随着消费者对新能源汽车续航里程要求的不断提升及电池容量的不断扩大，3.3KW、6.6KW车载充电机已逐渐不能满足市场要求，尤其是在搭载800V高压平台系统车型不断推出下，车载充电机将逐步向22KW等高压大功率方向发展。在材料方面，使用传统硅基功率半导体作为核心功率器件的OBC在效率和功率密度上已经达到瓶颈，继续使用硅基半导体已无法较大幅度提升OBC的效率和功率密度，而碳化硅功率器件，在导通电阻、阻断电压和结电容方面，明显优于传统硅基功率半导体，在OBC上使用碳化硅功率器件对于提升OBC的效率和功率密度有较大帮助，碳化硅功率器件取代传统硅基功率器件已成为大势所趋。

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解析单位：河南省鹤壁市 解析时间：2022-10-25

闫海杰

河南航瑞电子科技有限公司

总经理

综合评价

目前主要技术难题： 1.高压电器三合一EMC电磁兼容实验不合格，装车测试结果超出GB34660和GB18387所规定的值。 2.产品输出稳定性差，输出电流跳动，纹波较大，电流环路不稳定，还需要仔细推敲环路参数。 3.目前装车产品因技术问题还不支持UDS诊断和远程升级功能，作为车载核心零部件该功能还要继续开发，同时就面对技术不足的问题。 4.电路器件选型需要优化，使产品更具稳定性，同时还需要控制成本。 产品已经量产，这些问题急需解决，提高产品稳定性，降低产品故障率，更好的控制成本，以提高企业的核心竞争力。

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处理进度