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在2021年初，其實和劉剛劉大師交流，為什么他選擇去做儲能領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)，很重要的一個原因就是車載充電機(jī)和DCDC開始往越來越簡單的方向發(fā)展，簡單來說，趨勢就是如下面的8個：
◎ 系統(tǒng)整合
◎功率密度和效率提升
◎標(biāo)準(zhǔn)化，互通性
◎安全
◎直流充電
◎電池更高電壓（400到800V）
◎易于制造
◎3相AC快速充電
而內(nèi)部的MOSFET開始往模塊化封裝走，整個小三電功率電子部分，就變得更簡單了。
▲圖1.車載充電機(jī)和DCDC的發(fā)展趨勢
我想就這個趨勢做一些討論，也深度的根據(jù)英飛凌的一篇介紹車載充電機(jī)的材料進(jìn)行討論。
Part 1、車載充電機(jī)的主要趨勢
OBC的幾個主要趨勢包括：
●制造的簡化
隨著電動汽車量越來越大，現(xiàn)在的零部件企業(yè)更聚焦系統(tǒng)成本，也就是圍繞創(chuàng)新來降本。降低 BoM 復(fù)雜性并減少裝配工作，更加注重可靠性，提高裝配成本。這個主要是由于部件的質(zhì)量和成本約束造成的紅海競爭，你得像燃油車一樣打磨成本和質(zhì)量，在制造領(lǐng)域想解決方案是必須的。
●向800V進(jìn)發(fā)
400V仍然是關(guān)鍵領(lǐng)域，現(xiàn)在很多的設(shè)計都考慮兼容性的選擇，400V的主要構(gòu)型，升級到800V的怎么做。
400V變大批量，也就意味著成本壓力加大。
在電池變大以后，三相設(shè)計在400V中變得更普遍（更高的功率等級）。
分體式電池概念可用于800V（2 x 400V），部分車企采用繼電器把電池做成了類似可配置的。
▲圖2.車載充電機(jī)主要的趨勢
●功率密度
電氣化動力總成的空間更小，這使得小三電具備更高的功率水平集成概念（OBC+DCDC），需要進(jìn)行重量優(yōu)化，從成本也需要模塊化配置。
●車載充電機(jī)的功率水平提升
這是跟著車走，因為電池容量變大了，車輛具備更長的續(xù)航里程需求。而車主希望在家也用更短的充電時間，從世界范圍來看更高的純電動汽車采用率。
▲圖3.車載充電機(jī)的主要趨勢2
在之前的設(shè)計中，主要的功率組件主要包括PFC電路。
▲圖4.PFC電路
▲圖5.主要DCDC變換電路
我們參考的英飛凌的功率器件的封裝選用，一個很重要的趨勢，就是把這些設(shè)計固化下來做成模塊。
▲圖6.小三電里面的功率模塊封裝
Part 2、功率模塊帶來的差異
導(dǎo)入模塊的設(shè)計，其實是一種標(biāo)準(zhǔn)化，需要量足夠大，需求集中，所以帶來的封裝確定以后，就能有很多的好處。
◎小尺寸中的高功率密度
◎減小 PCB 尺寸和 BoM 復(fù)雜性
◎低雜散電感（模塊和系統(tǒng)）
◎可靠的隔離（爬電）
◎裝配靈活性
◎汽車質(zhì)量（AQG 324）和可靠性
◎無縫可追溯性
◎不同拓?fù)涞钠脚_
這個趨勢非常明顯，因為inverter已經(jīng)完全走通了，OBC比inverter更標(biāo)準(zhǔn)化，所以這個方向非常確定。
▲圖7.功率模塊結(jié)構(gòu)
和之前逆變器的設(shè)計上一樣，PressFIT壓接pin腳，適合自動化產(chǎn)線工藝，大大提高安裝效率，比焊接提高可靠性上百倍。模塊壓接pin腳與PCB之間實現(xiàn)可靠連接，且保證低接觸電阻；減少產(chǎn)線安裝時間，提高生產(chǎn)效率，降低客戶生產(chǎn)成本。
▲圖8.功率模塊優(yōu)點(diǎn)
從零件的數(shù)量來看，是沒有差異的，就是別人給你封裝好了，一旦巨大的量打上去，單管的設(shè)計就沒有優(yōu)勢了。
▲圖9.功率模塊的對比
從體積來看，隨著模塊的導(dǎo)入，目前GaN器件的使用都不充分。
▲圖10.功率模塊結(jié)構(gòu)大小對比
感受一下體積的差異變化，我是覺得整個OBC的小型化被模塊導(dǎo)入加速了。
▲圖11.功率模塊結(jié)構(gòu)大小對比
如果考慮整體的散熱，組裝一系列操作來看，這個面向生產(chǎn)的設(shè)計，能夠最大程度降低生產(chǎn)成本。
▲圖12.功率模塊結(jié)構(gòu)組裝對比
特別是工藝上的對比，好多環(huán)節(jié)給消滅掉了，就像Inverter里面的故事，這么下去車企買這個模塊也能干小三電了。
▲圖13.功率模塊結(jié)構(gòu)工藝對比
小結(jié)：
這個就是標(biāo)準(zhǔn)化的力量，隨著需求放大和技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)入，整個環(huán)節(jié)的主導(dǎo)者我們能看到就是芯片廠家和最終客戶決定設(shè)計，中間環(huán)節(jié)好像沒啥事可以做。
