Ενσωματωμένος φορτιστής (OBC)

Ο ενσωματωμένος φορτιστής, ή OBC, είναι η μονάδα ηλεκτρονικών ισχύος που είναι ενσωματωμένη σε ένα ηλεκτρικό όχημα και έχει ως έργο τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος που αντλείται από το δίκτυο στο συνεχές ρεύμα που απαιτεί η μπαταρία. Υφίσταται επειδή οι μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν μόνο με συνεχές ρεύμα (DC), ενώ το ρεύμα που παρέχουν οι οικιακές πρίζες, τα wallbox και τα περισσότερα δημόσια σημεία AC είναι εναλλασσόμενο· κάτι πρέπει να εκτελέσει αυτή τη μετατροπή, και όταν η φόρτιση γίνεται από πηγή AC, αυτό το κάτι βρίσκεται μέσα στο αυτοκίνητο. Η ισχύς του ουσιαστικά θέτει ένα ανώτατο όριο στο πόσο γρήγορα μπορεί να φορτίσει το όχημα από οποιαδήποτε παροχή AC.

Λειτουργικά, ο OBC είναι ένας ανορθωτής σε συνδυασμό με βαθμίδα διόρθωσης συντελεστή ισχύος και έναν μετατροπέα DC-DC. Λαμβάνει το εισερχόμενο AC, το εξομαλύνει και το διαμορφώνει, και παράγει μια ελεγχόμενη τάση και ένταση DC προσαρμοσμένη στις ανάγκες της μπαταρίας, υπό την εποπτεία του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας. Επειδή μεταφέρεται διαρκώς μέσα στο αυτοκίνητο, πρέπει να είναι συμπαγής, ελαφρύς και αποδοτικός, και ψύχεται με υγρό ή αέρα ώστε να αποβάλλει τη θερμότητα που παράγεται κατά τη μετατροπή. Η μονάδα επικοινωνεί επίσης με το σημείο φόρτισης για να διαπραγματευτεί μια ασφαλή ένταση ρεύματος.

Η ισχύς του ενσωματωμένου φορτιστή είναι το μέγεθος που έχει τη μεγαλύτερη σημασία για τους κατόχους, διότι περιορίζει τη μέγιστη ταχύτητα φόρτισης AC ανεξάρτητα από το πόσο ισχυρό είναι το wallbox. Ένα αυτοκίνητο με μονοφασικό OBC 7,4 κιλοβάτ δεν θα αντλήσει περισσότερο από 7,4 κιλοβάτ ακόμη και από φορτιστή 11 κιλοβάτ· αντιστρόφως, μια τριφασική μονάδα 11 κιλοβάτ μπορεί να φτάσει αυτόν τον ρυθμό μόνο όπου υπάρχει διαθέσιμη τριφασική παροχή. Οι συνηθισμένες ισχύς είναι 7,4 κιλοβάτ, 11 κιλοβάτ και 22 κιλοβάτ, με τις υψηλότερες τιμές να απαιτούν την τριφασική παροχή που υπάρχει σε μεγάλο μέρος της Ευρώπης αλλά σπανίως στις οικιακές βρετανικές εγκαταστάσεις.

Η διάκριση μεταξύ μονοφασικής και τριφασικής δυνατότητας εξηγεί πολλές διαφορές στην πράξη. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, όπου τα σπίτια διαθέτουν τυπικά μονοφασικό ρεύμα, το πρακτικό όριο είναι γύρω στα 7,4 κιλοβάτ, οπότε ένας ισχυρότερος OBC δεν προσφέρει κανένα όφελος στο σπίτι και έχει σημασία μόνο στους τριφασικούς δημόσιους φορτιστές. Η επιλογή ενός αυτοκινήτου με μονάδα 11 ή 22 κιλοβάτ έχει επομένως νόημα κυρίως για οδηγούς με συχνή πρόσβαση σε τριφασικά σημεία AC, όπου μπορεί να μειώσει περίπου στο μισό ή στο ένα τέταρτο τους χρόνους φόρτισης για μια δεδομένη συμπλήρωση.

Μια κρίσιμη λεπτομέρεια είναι ότι ο ενσωματωμένος φορτιστής παρακάμπτεται εντελώς κατά την ταχεία φόρτιση DC. Ένας ταχυφορτιστής περιέχει τον δικό του μεγάλο, ισχυρό ανορθωτή και τροφοδοτεί DC απευθείας στη μπαταρία μέσω χωριστής διαδρομής, παρακάμπτοντας τη μετριοπαθή ενσωματωμένη μονάδα· γι' αυτόν ακριβώς τον λόγο η φόρτιση DC μπορεί να φτάσει τα 50 έως 350 κιλοβάτ, ενώ η AC περιορίζεται στην ισχύ του OBC. Ο ενσωματωμένος φορτιστής διέπει έτσι την καθημερινή φόρτιση AC στην οποία βασίζονται οι περισσότεροι κάτοχοι μέσα στη νύχτα και σε προορισμούς, λειτουργώντας μαζί με τη μπαταρία υψηλής τάσης, τον εξοπλισμό φόρτισης AC και τους φορτιστές Level 2 που συγκροτούν το πιο αργό αλλά πιο προσιτό οικοσύστημα φόρτισης ενός ηλεκτρικού.