大多數人認為新能源電車（EV）是一種新興事物，其實不然。19世紀制造的首批汽車中就有一部分是電動車，但此后內燃機汽車迅速占領了市場，而電動車也逐漸被大家所遺忘。后來在70年代的石油危機期間以及90年代美國加州空氣資源委員會（CARB）提出零排放汽車（ZEV）計劃時，電動車也被提上了議程，但是未能占據主導地位，但是現在電動車的時代來臨！

從充電方式的角度來看，電動車分為五大類：第一類是混合動力電動車（HEV），第二類是插電式混合動力汽車（PHEV），第三類是增程式混合動力汽車（EREV），第四類是電池驅動的純電動汽車（BEV），第五類是氫燃料電池的純電動汽車（FCEV）。其中PHEV、EREV、BEV和FCEV都是必須通過外部充電這一步驟，這類車輛需要一個車載充電器（On-board charger；OBC）。

車載充電機（OBC）

OBC可以使用單相或三相電源，并提供高達22kW的功率以實現最快的充電。由于所有電池都需要使用直流電進行充電，OBC的核心功能是整流電源輸入，并將其轉換為適合電池的充電電壓（可能是400V，未來也會有越來越多的800V）。

OBC有兩個主要功率級。首先，功率因素校正（PFC）級，保持輸入電流和電壓之間的相位關系，最大限度地減少線路/電網電流的總諧波失真（THD）。這有助于減少任何浪費的無功功率，提高整體能效。

第二功率級是DC-DC轉換器，它從PFC級獲得DC輸出，并將其轉換為電池充電所需的電平。轉換器的輸出電壓和電流基于電池的整體健康狀態和充電狀態隨時間變化。

隨著技術發展，雙向逆變技術也逐漸成為了OBC的標配功能，OBC被設計成可以提供雙向能力，允許電網到車輛和車輛到電網的電力傳輸，也就是我們所說的BOBC。這將使能源公司和客戶能夠利用電動車中大量的存儲電力，提供額外的能源儲備以應對需求高峰。車主也將從中受益，因為他們在高峰期向電網出售電力（因此價格較高），在非高峰期補給其車輛，因讓公用事業公司使用他們儲存的能源而帶來小額收入。

大多數單向的OBC使用LLC或移相全橋（PSFB）拓撲結構。對于雙向設計，CLLC或雙有源橋（DAB）是常見的，而且越來越受歡迎。碳化矽（SiC）MOSFET被越來越多地使用，因為它們的開關損耗更低、開關速度更快和工作溫度更高。

單向OBC的次級端整流可以是無源的（使用二極體）或同步的，后者使用功率開關以獲得更好的能效。在雙向OBC中，二次整流將需要一個支援CLLC的全橋，或一個雙有源橋的后半部分。在所有情況下，使用碳化矽器件（二極體和開關）將提高能效并提供穩定可靠性。然而，在一些成本優化的OBC設計中，仍然使用超級結MOSFET，這取決于電平、電壓和可接受的能效。

電動車內電池容量的巨大差異，促使人們對OBC設計的可擴展性和靈活性的需求。例如，輕型乘用車的電池容量通常在30千瓦時(kWh)至100kWh以上，而在大型車輛（如SUV）中，這數字可能上升到150kWh。現在的趨勢是電池組的容量不斷增加，以延長電動車的充電間隔時間。一些進入市場的乘用車的電池容量接近200kWh，較大的電池將遷移到800V以加快充電過程。