车载OBC与DC/DC

  电流传感器在车载 OBC（车载充电机）和 DC/DC 转换器中扮演着关键角色，主要用于实时监测电流信号、保障系统安全运行、优化能量转换效率。以下从应用场景、技术要求、主流类型及典型案例等方面详细解析：

一、电流传感器在车载 OBC 中的应用

1. 核心功能与场景

车载 OBC 的主要任务是将交流电转换为直流电为动力电池充电，电流传感器在此过程中负责：

• 充电电流监测与控制：

• 实时采集输入侧（交流端）和输出侧（直流端）的电流，反馈给控制系统（如 MCU），确保充电电流匹配电池需求（如恒流充电阶段的电流闭环控制）。

• 示例：在交流输入侧监测电流，结合电压信号计算功率因数（PFC 控制），提升电能转换效率。

• 过流保护与故障诊断：

• 检测异常大电流（如短路、器件故障），触发快速保护机制（如关断 IGBT），避免 OBC 模块或动力电池损坏。

• 记录电流波形，辅助定位充电过程中的异常（如接触不良、电容老化）。

• 双向 OBC 的能量流向监测：
  在支持 V2X（如 V2L 对外供电）的双向 OBC 中，电流传感器需区分电流方向（充电或放电），确保能量流动控制精准。

2. 技术要求

• 高精度与宽量程：

• 交流侧：需测量 0-30A（单相 220V，对应功率 6.6kW）或 0-60A（三相 380V，对应功率 40kW+）的电流，精度误差≤±1%。

• 直流侧：需测量 0-200A（对应动力电池充电电流），精度误差≤±0.5%。

• 抗电磁干扰（EMI）能力：
  OBC 工作时伴随高频开关动作（如 IGBT 开关频率 10-20kHz），电流传感器需抵抗强电磁噪声，避免信号失真。

• 响应速度：
  需在微秒级（μs）内捕捉电流突变，以满足快速保护需求（如短路时关断时间＜10μs）。

• 隔离性能：
  交流侧与直流侧需电气隔离，防止高压窜入低压控制电路，威胁人员安全。

二、电流传感器在 DC/DC 转换器中的应用

1. 核心功能与场景

DC/DC 转换器负责将高压直流电转换为低压直流电，电流传感器在此的作用包括：

• 输入 / 输出电流监测：

• 高压侧（输入）：监测动力电池输出电流，确保不超过 DC/DC 的额定输入范围（如 300-400V 输入，最大电流 50A）。

• 低压侧（输出）：监测 12V/24V 负载电流（如 0-200A），动态调整输出电压（如恒压模式下的电流反馈控制）。

• 低压电池充电管理：
  为 12V 蓄电池充电时，电流传感器实时检测充电电流，配合 BMS 实现 “恒流 - 恒压” 充电曲线（如先以 10A 恒流充电，接近满电时转为恒压模式）。

• 过流 / 短路保护：
  低压侧负载（如空调压缩机）短路时，电流传感器迅速检测到异常激增电流（如超过 200A），触发 DC/DC 关断，避免低压线束烧毁。

• 效率优化：
  通过监测输入与输出电流，计算 DC/DC 的转换效率（η= 输出功率 / 输入功率），辅助系统热管理（如根据负载电流调整散热风扇转速）。

2. 技术要求

• 高低压隔离：
  高压输入侧与低压输出侧需电气隔离（隔离电压≥1500V DC），满足车载安规要求（如 ISO 6469-3）。

• 宽温度范围适应性：
  需在 - 40℃~125℃环境下稳定工作（车载电子部件典型温度区间），温漂误差≤±0.1%/℃。

• 小体积与高集成度：
  适应 DC/DC 紧凑的内部空间，传感器体积需小于 30cm³（如芯片级封装或 PCB 集成式设计）。

• 多通道支持：
  部分 DC/DC 需同时监测输入、输出和蓄电池充电电流，传感器需支持多通道独立采样。