El cargador de a bordo (OBC) de los vehículos eléctricos (VE) es un componente esencial que transforma la corriente alterna (CA) procedente de las estaciones de carga en la corriente continua (CC) necesaria para la batería del vehículo. Es un equipo esencial para los VE que utilizan infraestructuras de carga de CA.
Imagen: Brogen 11kW OBC 2 en 1
El OBC es un dispositivo polifacético en el ecosistema de los vehículos eléctricos, cuya función principal es la comunicación con el sistema de gestión de baterías (BMS) y el sistema de control del vehículo. Se comunica con el BMS a través de la red CAN de alta velocidad, ajustando dinámicamente la corriente y el voltaje de salida para que coincidan con los parámetros de carga óptimos dictados por el BMS, seleccionando así la estrategia de carga más eficiente para el paquete de baterías.
Durante la carga, el BMS supervisa atentamente el voltaje, la corriente, la temperatura y el estado de conexión de la batería para gestionar y salvaguardar su salud. Se comunica con el sistema de monitorización del vehículo a través de la red CAN, transmitiendo el estado operativo, los parámetros y cualquier alerta de fallo, al tiempo que recibe órdenes para iniciar o finalizar el ciclo de carga.
El OBC está equipado con una serie de funciones de seguridad diseñadas para proteger la batería y evitar situaciones peligrosas como sobrecargas, sobrecalentamientos y cortocircuitos. Entre ellas se incluyen la protección contra sobretensión de entrada de CA, las alarmas de subtensión, las protecciones contra sobrecorriente, la protección contra sobrecorriente de salida de CC, la protección contra cortocircuitos, las capacidades de arranque suave, la prevención de sobretensión de corriente y la retardancia de llama.
La OBC consta de varios componentes clave: el puerto de entrada de CA, la unidad de alimentación, la unidad de control, la unidad auxiliar de baja tensión y el puerto de salida de CC.
Puerto de entrada de CA
El puerto de entrada de CA facilita la recepción de alimentación de CA de la red, y suele presentar una configuración de 7 patillas con tres tipos de conexión. Funciona con una entrada monofásica estándar de 220 V a frecuencia industrial, con la opción de conectar dos puertos de patillas adicionales para una entrada de 380 V cuando sea necesaria una potencia superior.
Unidad de potencia
La unidad de potencia actúa como conducto para la energía de carga y comprende un módulo de supresión de interferencias electromagnéticas, un rectificador, un módulo de corrección del factor de potencia, un filtro, un módulo de conversión de puente completo y un módulo de salida de CC. Junto con la unidad de control, convierte la corriente alterna de entrada en niveles de tensión continua adecuados para el sistema de baterías.
Unidad de control
La unidad de control es el corazón del OBC, gestiona el proceso de conversión de la unidad de potencia mediante dispositivos de conmutación, ejecuta un control preciso de bucle cerrado para la conversión de potencia y ofrece funciones de protección. Incluye circuitos primarios de detección y protección, detección y protección de sobrecorriente, supervisión y protección de sobretensión/subtensión y un módulo de control principal DSP.
Unidad auxiliar de baja tensión
La unidad auxiliar de bajo voltaje suministra energía a los dispositivos electrónicos de la unidad de control y facilita la comunicación del sistema con dispositivos externos. Incluye un módulo de comunicación CAN, un módulo de alimentación auxiliar y un módulo de interacción persona-ordenador.
Puerto de salida de CC
El puerto de salida de CC suministra alimentación de CC a la batería, con puertos de patillas para los terminales positivo y negativo de la fuente de alimentación auxiliar de bajo voltaje, los terminales positivo y negativo del circuito de carga de alto voltaje, la masa del chasis, las líneas de comunicación CANH y CANL (con posibilidad de apantallamiento CAN) y una línea de señal de solicitud de carga.
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