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新能源汽车车载充电机是电动汽车电气系统的重要组成部分。车载充电机（On-Board Charger；OBC）是安装在电动汽车内，可将公共电网的交流电转换成直流电，为电动汽车的动力电池包充电的电力转换装置，它输入交流电，输出为直流电，为汽车动力电池充电。
从机械结构设计上，目前电动汽车上使用的充电机主要是密封式车载充电机，车载式充电机按照技术标准应满足抗震、防水、散热等基本要求，这就决定了其应是密封式金属外壳、内部采用全灌胶或局部灌胶工艺，否则是很难实现汽车产品标准的要求。
由于交流充电桩的基本功能只是将电网的交流电引出到方便电动汽车充电的位置，并提供一个标准的充电接口，所以车辆在使用交流充电桩充电时，都需要连接车辆内部的车载充电机进行交流到直流转换，才能实现充电。其输入端以标准充电接口的形式固定在车体上，从整车高压电路上，交流充电口直接进入车载充电机的输入端，车载充电机的输出端与动力电池包相连。车载充电机的主功率电路拓扑由有源功率因数校正电路（简称PFC电路）和直流变换电路（通常为LLC控制变换电路）组成，如图中车载充电机内部电气结构。除此之外，车载充电机辅助电路还有输入、输出的各种电压和电流的检测电路、与整车控制器及BMS的通讯电路等实现各种功能和保护。
在电动汽车 CAN 总线通讯拓扑结构中，车载充电机作为一个节点，挂在CAN 总线上，通过 CAN 与整车控制器交换数据。
通过《QCT 895-2011电动汽车用传导式车载充电机》标准中的充电机结构示意图，可以看到车载充电机的主要组成部分有输入端口、控制单元、功率单元、低压辅助单元和输出端口。
OBC 结构示意图
如图所示，输入接口有7个pin口，三类连接，包括交流电源连接、高压中性线、车辆底盘地、低压信号的充电连接确认和控制确认。标准的输入接口采用单相输入220V电压，但如果功率需要，也可启用两个备用pin口，可以实现380V输入。控制单元，通过CAN与车辆电池管理系统进行通信，采样输出电流和电压，经过处理后将实时值传递给 PID （一种闭环自动控制技术，是比例、积分、微分控制器的简称）控制回路， 由控制器比较测量值与期望值之间的差距，再将调节要求传递给 PWM 回路（PWM 脉冲宽度调制技术），用脉冲宽度变化去控制高压回路中功率器件的开闭时间的长短， 最终实现输出电流和电压尽量接近于主控系统要求的数值。低压辅助单元，是一个标准的低压电源，输出电压为12V或24V，用于充电期间为电动汽车电池管理系统、热管理系统、仪表等供电。功率单元，包括输入整流，逆变电路和输出整流 3 个部分，主要将输入的交流电转换为适合动力电池系统电压的直流电。输出端口，包括低压辅助电源正负极两个pin口、高压直流输出正负极两个pin口和底盘地、CAN通讯H和L与充电请求信号线。 其中，高压连个 Pin 口与电池包相连；充电请求信号线用于充电机的输入端口与外部电源之间完成充电连接确认以后，通过“充电请求信号” 线向车辆控制器发送充电请求信号，同时或延时一小段时间后，用低压辅助电源给整车供电。依据《QCT 895-2011电动汽车用传导式车载充电机》标准中对车载充电机充电工作过程的详细叙述，主要有连接确认、准备就绪、开始充电和充电完成等步骤。
车载充电机输入控制引导电路
在完成与外部电源插头插座连接后，此时车辆处于不可行驶状态，整车控制器VCU(Vehicle control unit)作为新能源车中央控制单元，开始检查检测点3的电压，用来确认外部电源插头是否与车辆连接完好。如图所示，当开关S1闭合后，供电设备上的PWM发生器发出调制脉冲信号，VCU检查检测点2是否收到PWM信号，如果有信号，说明充电设备连接完成。
OBC 输出控制导引电路
如上图车载充电机控制引导电路图所示，在完成连接确认过程后，车载充电机向VCU发送充电请求信号，并通过低压电源向整车控制器供电，如果VCU判断电池包状态可以充电，则向车载充电机发送充电报文。然后由供电设备向整车控制器提供最大充电电流值，在VCU综合考虑电池包、车载充电机和供电设备三者的最大电流后，选择最小值作为此次充电电流上限，避免三者中任意一方出现过流。当判断充电连接装置已完全连接， 并完成 OBC 最大允许输入电流设置后，车辆控制装置控制图中 K3、K4 闭合， OBC 开始对电动汽车进行充电。在充电电流阈值设置完毕后，慢充回路继电器闭合，开始充电过程中VCU对检测点3的电压值 PWM 信号占空比进行监测，周期确认连接状态是否完好，供电设备端监测检测点1，确认连接是否完好。充电完成的条件是电池充满或者在充电连接确认过程中，任何一个连接确认条件不满足，VCU都会要求结束供电，并发送报文要求车载充电机停止工作。
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