Ugrađeni punjač (OBC)

Ugrađeni punjač, ili OBC (engl. on-board charger), jedinica je energetske elektronike ugrađena u električno vozilo čija je zadaća pretvoriti izmjeničnu struju uzetu iz mreže u istosmjernu koja je potrebna bateriji. Postoji zato što se baterije mogu puniti samo istosmjernom strujom, dok je struja iz kućnih utičnica, zidnih postaja i većine javnih izmjeničnih priključaka izmjenična; nešto mora obaviti tu pretvorbu, a pri punjenju iz izmjeničnog izvora to se nešto nalazi unutar automobila. Njegov nazivni iznos zapravo postavlja gornju granicu brzine kojom se vozilo može puniti iz bilo kojeg izmjeničnog izvora.

Funkcionalno je OBC ispravljač u kombinaciji sa stupnjem za korekciju faktora snage i istosmjerno-istosmjernim pretvaračem. Uzima dolaznu izmjeničnu struju, izglađuje je i oblikuje te daje upravljani istosmjerni napon i struju usklađene s potrebama baterije, sve pod nadzorom sustava za upravljanje baterijom. Budući da se neprestano nosi u automobilu, mora biti kompaktan, lagan i učinkovit te se hladi tekućinom ili zrakom kako bi odvodio toplinu nastalu tijekom pretvorbe. Jedinica također komunicira s punionicom radi dogovaranja sigurne struje.

Nazivna snaga ugrađenog punjača vlasnicima je najvažniji podatak jer ograničava najveću brzinu izmjeničnog punjenja bez obzira na to koliko je zidna postaja snažna. Automobil sa 7,4-kilovatnim jednofaznim OBC-om neće povući više od 7,4 kilovata ni s 11-kilovatne punionice; obrnuto, 11-kilovatna trofazna jedinica može doseći taj iznos samo ondje gdje je dostupna trofazna struja. Uobičajeni iznosi su 7,4 kilovata, 11 kilovata i 22 kilovata, pri čemu viši iznosi traže trofaznu struju kakva je raširena u velikom dijelu Europe, no rijetko u kućanstvima.

Razlika između jednofazne i trofazne sposobnosti objašnjava mnoge razlike u stvarnoj uporabi. Ondje gdje kućanstva u pravilu imaju jednofaznu struju praktična je granica oko 7,4 kilovata, pa snažniji OBC ne donosi nikakvu korist kod kuće i važan je tek na trofaznim javnim punionicama. Odabir automobila s 11- ili 22-kilovatnom jedinicom stoga najviše ima smisla za vozače s čestim pristupom trofaznim izmjeničnim priključcima, gdje može otprilike prepoloviti ili učetverostručeno skratiti vrijeme punjenja za određenu dopunu.

Ključna je nijansa da se ugrađeni punjač potpuno zaobilazi tijekom brzog istosmjernog punjenja. Brza punionica sadrži vlastiti velik i snažan ispravljač te bateriji dovodi istosmjernu struju izravno, zasebnim putem, zaobilazeći skromnu ugrađenu jedinicu; upravo zato istosmjerno punjenje može doseći 50 do 350 kilovata, dok je izmjenično ograničeno nazivnim iznosom OBC-a. Ugrađeni punjač tako upravlja svakodnevnim izmjeničnim punjenjem na koje se većina vlasnika oslanja preko noći i na odredištima, radeći zajedno s visokonaponskom baterijom, izmjeničnom opremom za punjenje i punionicama razine 2 koje čine sporiji, ali pristupačniji ekosustav punjenja električnog vozila.