電子發燒友網報道（文/梁浩斌）近期GaN在OBC上的應用方案開始陸續推出市場，在一月初，陽光電動力推出了一款全新的二合一OBC方案，采用GaN器件以及單級拓撲架構，實現了超高功率密度和高充電效率。

創新單級拓撲，6.1kW/L功率密度，96.2%全電壓充電效率

OBC一般集成了DC-DC和AC-DC功能，過去主流的OBC是采用PFC+DC/DC兩級式拓撲設計，因為需要經過兩個階段的轉換，效率受到限制；其次是在電路上設計復雜，元器件數量多，導致體積和重量較高，同時物料成本也難以壓縮。

陽光電動力這次推出的二合一OBC方案，采用了創新的單級拓撲架構，取代了傳統的PFC+DC/DC兩級式拓撲，僅需一次隔離變換，就能實現交流與直流雙向功率控制，有效精簡系統設計。

OBC額定輸出功率6.6kW，DC-DC額定輸出3kW，全電壓充電效率為96.2%，峰值效率超過98%。為了提高效率，方案中使用了GaN功率器件，在提高轉換效率的同時提高系統功率密度。同時在方案中融合AI算法，基于諧振變換電路，進行精確數學建模，獲得多目標多自由度更優控制策略，功率器件在全范圍內實現軟開關，損耗降低，系統效率顯著提升。

內部功率器件采用頂部散熱，降低熱阻；功率回路面積大幅縮小，提高系統集成度。相比傳統方案，OBC整機重量可減輕25%以上，功率密度提升65%，達6.1kW/L，使其更容易與車輛電氣系統集成，便于整車輕量化設計。

另外，通過電路設計和更先進的控制策略，OBC能夠去除了易受溫度、電壓波動等因素影響的母線電解電容，消除器件壽命短板，整體使用壽命得到了顯著提升。

GaNOBC正在加速落地

在OBC功率更大、功率密度更高的需求趨勢下，SiC和GaN等第三代半導體器件的應用被提上日程。作為在主驅逆變器上已經大規模應用的SiC，由于已經有規模應用的可靠性驗證，因此也更早應用到OBC上。

去年開始，國際大廠在OBC方案上開始大規模應用第三代半導體，英飛凌在OBC領域技術路線圖中規劃，2024年將會大規模轉向SiC，功率密度提升至4kW/L；到2025年，推進GaN進入OBC，屆時功率密度將會提高至6kW/L以上。

目前主流功率半導體廠商都推出了基于SiC器件的OBC方案，比如安森美的OBC方案中包含升壓型三相PFC和雙向CLLC全橋轉換器，采用了EliteSiC1200VAPM32功率模塊，該功率模塊針對800V電池架構進行了優化，更適用于高電壓和功率級OBC。

基于GaN的OBC則早在2023年就開始有Tier1開發相關產品，到近期則有更多的成果落地。匯川聯合動力在去年11月推出了一款6.6kW車載二合一電源產品，采用GaN功率器件，該產品采用了業內先進的PFC變頻調制技術、動態母線控制技術、雙有源變換器調制技術，實現了整機96%的滿載效率，功率密度達到4.8kW/L，整機重量降低20%。

小結：

隨著Tier1的相關產品逐步落地，GaNOBC也有望在不久的將來實現量產車型搭載。對于普通用戶而言，GaNOBC的高效率，帶來的就是更低的使用成本和重量降低帶來的續航提升，電動汽車正是由每一個零部件的細微提升，共同構成了使用體驗的大幅提高。