Основните функции на зарядното устройство за електрически превозни средства са изградени върху систематичното реализиране на ефективно преобразуване на енергия, прецизен контрол и безопасно предаване. Това формира основната технологична рамка, подкрепяща нуждите от попълване на енергия на новите превозни средства с енергия. Неговият функционален дизайн се върти около три основни направления: захранване с енергия, контрол на процеса и защита на безопасността. Той трябва да отговаря на характеристиките за зареждане на акумулатора на превозното средство, като същевременно се адаптира към сложните условия на електрическата мрежа и околната среда.
Основната функция е AC/DC преобразуване на енергия. Изходът от електрическата мрежа е предимно променлив ток, докато батериите за електрически превозни средства изискват съхранение на постоянен ток. Следователно основната задача на зарядното устройство е да преобразува формата на енергия чрез модул за преобразуване на енергия. При сценарии за бавно зареждане с променлив ток, зарядното устройство извежда променлив ток с ниско-напрежение, което след това се преобразува в постоянен ток от-вграденото зарядно устройство (OBC). При сценарии за бързо зареждане с постоянен ток вградените-вериги за коригиране и преобразуване на постоянен-постоянен ток директно преобразуват мрежовия променлив ток в регулируем постоянен ток, който след това се извежда към акумулатора на автомобила. По време на процеса на преобразуване се използва-високочестотна превключваща технология и филтриращи вериги за потискане на хармониците и стабилизиране на формата на вълната, като се гарантира, че качеството на изходната мощност отговаря на изискванията за зареждане на батерията.
Второ, прецизният контрол на процеса на зареждане е от решаващо значение. Зареждането на батерията трябва да следва специфични криви на-ток на напрежение (като етапи на зареждане с постоянен ток и етапи на зареждане с постоянно напрежение), за да се избегне презареждане, което може да повреди клетките на батерията или да намали ефективността на зареждане. Зарядното устройство използва контролен модул за събиране на ключови параметри в реално време, като входно/изходно напрежение/ток, състояние на зареждане на батерията (SOC) и температура. Комбиниран с предварително зададен алгоритъм, той динамично настройва последователността на превключване на модула за преобразуване на енергия, за да постигне управление на затворен-контур на параметрите на зареждане. Тази функция гарантира живота на батерията и увеличава максимално ефективността на зареждане въз основа на състоянието на батерията.
Освен това има множество защити за безопасност. Зарядното устройство трябва да изгради защитна система по цялата верига на пренос на енергия: електрическа изолация (като трансформатори и оптрони) блокира високо-напрежение; защита от пренапрежение/претоварване (предпазители и електронни превключватели) бързо прекъсва веригата в случай на аномалии; мониторинг на тока на утечка и защита за заземяване предотвратяват рискове за личната безопасност; и мониторинг на температурата (сензори + охладителна система) предотвратява повреда на захранващите устройства поради прегряване. Тези функции работят заедно, за да образуват три-измерна защитна бариера от връзката към мрежата до батерията.
Освен това функциите за комуникация и взаимодействие са разширение на тези основни възможности. Зарядното устройство трябва да комуникира двупосочно със системата за управление на батерията (BMS) на автомобила чрез протоколи като CAN шина и Ethernet, за да завърши удостоверяването на самоличността, договарянето на параметрите и синхронизирането на състоянието, като гарантира, че процесът на зареждане съответства на действителните нужди на автомобила. Едновременно с това, той може да качва данни за работата на оборудването в операционната платформа, поддържайки дистанционно наблюдение и управление.
Функционалната основа на зарядното устройство за електрически превозни средства е по същество интегрирането на технология за преобразуване на енергия, технология за интелигентно управление и технология за безопасност. Надеждността и точността на неговата функционалност директно определят ефективността на зареждането, живота на батерията и безопасността на потребителите, служейки като основна подкрепа за здравословното развитие на автомобилната индустрия с нова енергия.