車載充電系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分是完全集成于車身網(wǎng)絡(luò)的 AC/DC 轉(zhuǎn)換器。它將汽車連接至交流電網(wǎng)并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。由于是高電壓應(yīng)用的緣故，保證安全變得非常重要并在應(yīng)用時(shí)需要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。所有電子系統(tǒng)都需要滿足這些汽車級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　另一個(gè)選擇是使用非車載 DC/DC 充電機(jī)向電動(dòng)汽車輸入高壓直流電來取代交流電的方案。這種方案可以提供非常高功率的充電功能，不需要車載充電器，可幫助減輕車載充電器給車身帶來的重量和節(jié)省很大的空間，只是仍然負(fù)責(zé)電池充電階段的控制以及與非車載充電機(jī)的通信。這使汽車遠(yuǎn)離交流電壓并不用去擔(dān)憂其帶來的相關(guān)安全隱患，此外還可以降低了ECU可能會(huì)承受的瞬間尖峰電壓。市場(chǎng)上已有此類最大功率可達(dá) 50 kW 的工業(yè)充電機(jī)，它們將來會(huì)逐步投入到交通基礎(chǔ)設(shè)施中去，如泊車區(qū)和公共汽車站。

　　第三種方法是現(xiàn)已初露端倪的無(wú)接觸感應(yīng)充電。其目的是提供一種幾乎無(wú)處不在的充電設(shè)施，以減少充電時(shí)間，以及提供幾乎即時(shí)的充電服務(wù)。

　　半導(dǎo)體主動(dòng)和被動(dòng)器件行業(yè)都需要設(shè)計(jì)新元件來降低電動(dòng)汽車控制器和執(zhí)行器的成本。其中機(jī)電一體化+ 高壓驅(qū)動(dòng)的解決方案是優(yōu)化可靠性和提高效率的關(guān)鍵部分。多相轉(zhuǎn)換器和逆變器是被重點(diǎn)關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域。所有主要元器件廠商都在研發(fā)高性價(jià)比的新元件和新技術(shù)，以滿足大功率和高能量等級(jí)應(yīng)用的需要。

　　電動(dòng)汽車中的主要元件有：

　　· 用于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和逆變器的IGBT模塊

　　· 高壓MOSFET

　　· 大電流濾波電感

　　· 平面變壓器

　　· 光耦

　　· 固態(tài)繼電器

　　· 高壓分壓電阻

　　· PTC熱敏電阻限流器

　　· 高壓二極管

　　· 整流橋模塊

　　被動(dòng)元件需要更多空間并具有較高的成本。其設(shè)計(jì)也比半導(dǎo)體主動(dòng)元件模塊的設(shè)計(jì)更關(guān)鍵。新電路拓?fù)渲铝τ谔岣唠娐返拈_關(guān)頻率，可以減小被動(dòng)元器件（如變壓器、濾波器和儲(chǔ)能元件）的尺寸。這些拓?fù)浒梢杂玫降闹绷髂妇€濾波的薄膜電容、用于直流母線或緩沖的鋁電容，以及用于高壓和大電檢測(cè)的檢測(cè)電阻。平面變壓器有對(duì)高開關(guān)頻率電路的獨(dú)特解決方案，并可在高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中提供最佳效率。

　　用于電動(dòng)汽車的電子驅(qū)動(dòng)分為兩類：

　　· 高壓應(yīng)用（150 VDC - 550 VDC電池線路）

　　· 低壓應(yīng)用（12 V負(fù)載）

　　應(yīng)用于從高壓鋰電子電池轉(zhuǎn)換到12 V輸出的DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器主要適用于100 W及以下的低功率負(fù)載。需要盡可能做高這些這些轉(zhuǎn)換器的整體效率。

　　電動(dòng)汽車面臨的最大挑戰(zhàn)之一是確保使用高壓半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的效率。此外，人身安全也是一個(gè)重要擔(dān)憂。為避免高壓開關(guān)出現(xiàn)火花，需要使用虛擬能量電阻對(duì)電池和其他元件放電，這可以快速消除能量，以避免起火。緊急斷開電池連接是另一個(gè)需要優(yōu)化的領(lǐng)域，需要對(duì)目前大而重的方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

　　如同常規(guī)汽車一樣，電動(dòng)汽車的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師也想減少元器件的數(shù)量。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的一個(gè)例子是在3 kV功率等級(jí)及以下應(yīng)用中，具有優(yōu)異精度特性的新系列分壓電阻。這些表面安裝的高壓分壓電阻能夠取代傳統(tǒng)應(yīng)用的20-40個(gè)單電阻。它們?cè)谀壳坝米鞲↑c(diǎn)分壓器，用來檢測(cè)電路板系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，以及支持壓降調(diào)節(jié)，以提高效率。

　　電動(dòng)汽車的各種零件都伴隨著其特有的挑戰(zhàn)。例如，用于空調(diào)壓縮機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要非常高效的隔離型DC/DC轉(zhuǎn)換器。在這種應(yīng)用的設(shè)計(jì)中，具有極低高度的分立元件起著重要作用。

　　當(dāng)電壓在 30 VAC 和 60 VDC 以上時(shí)需要加強(qiáng)對(duì)人體的電擊防護(hù)。低壓（12 V）數(shù)字/模擬零件與高壓端子間的電流隔離必不可少。

　　下列這些領(lǐng)域會(huì)受到標(biāo)準(zhǔn)化的影響：

　　· 能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)

　　· 汽車技術(shù)（電力電子和傳動(dòng)系統(tǒng)）

　　· 產(chǎn)品和操作安全（電氣安全和功能安全）

　　· 電磁兼容（EMC）

　　· 插電式充電機(jī)（車載和非車載充電）

　　電動(dòng)汽車目前可支持短距離行駛（平均每天 50 公里，最多 100 公里），但還不能滿足遠(yuǎn)距離行駛（大于 150 公里）的需求水平。由于目前電動(dòng)汽車最終用戶的價(jià)格高于常規(guī)汽車，所以投資于充電基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展替代能源（主要靠政府力量和激勵(lì)措施）可促進(jìn)純電動(dòng)汽車（BEV）的大規(guī)模發(fā)展。