Un carregador de cotxe funciona convertint l'alimentació de la xarxa de 220 V AC en 16 V AC mitjançant el camp magnètic de les bobines primàries i secundàries d'un transformador. A continuació, es rectifica a 14 V DC per un rectificador perquè coincideixi amb la tensió màxima de la bateria de 12 V. En aquest procés, el transformador realitza la conversió de tensió i el rectificador converteix AC en DC. A més, durant la càrrega, l'energia elèctrica es converteix en energia química i s'emmagatzema a la bateria; durant la descàrrega, l'energia química es torna a convertir en energia elèctrica i s'allibera. El carregador del cotxe proporciona una font d'alimentació estable al sistema elèctric del vehicle mitjançant aquest principi.
Concretament, el transformador té un paper crucial en la conversió de tensió. Utilitzant el principi d'inducció electromagnètica, quan s'aplica una potència de xarxa de 220 V CA a la bobina primària, el corrent altern genera un camp magnètic altern al nucli de ferro. La bobina secundària, situada dins d'aquest camp magnètic altern, indueix una força electromotriu, convertint així la tensió a 16V AC. Aquest procés aconsegueix de manera intel·ligent el canvi de tensió, proporcionant una base de tensió adequada per a l'etapa de rectificació posterior.
El rectificador és el component important que converteix AC en DC. Processa una potència de 16 V CA a través d'una estructura de circuit i components electrònics específics, assegurant que la direcció actual es mantingui consistent i que emeti una tensió de CC. A causa de la pèrdua d'energia i la decadència de tensió durant la rectificació, la tensió de sortida de CC final s'estabilitza a 14 V. Això es deu al fet que la tensió màxima d'una bateria de 12 V en funcionament real és de 14 V, també coneguda com a "tensió virtual", i la tensió de sortida de 14 V coincideix perfectament amb això, carregant efectivament la bateria.
Durant la càrrega de la bateria, es produeix una conversió d'energia. L'energia elèctrica entra a la bateria, provocant reaccions químiques complexes a l'interior. Prenent com a exemple una bateria de plom-àcid comú, el plom metàl·lic a l'elèctrode negatiu perd electrons i s'oxida a sulfat de plom; el diòxid de plom a l'elèctrode positiu absorbeix electrons i es redueix a sulfat de plom. Aquest procés és impulsat per una font d'alimentació de corrent continu, convertint així l'energia elèctrica en energia química per a l'emmagatzematge. Quan el vehicle requereix energia elèctrica, la bateria es descarrega i l'energia química emmagatzemada es torna a convertir en energia elèctrica per alimentar els diferents dispositius elèctrics i el sistema d'alimentació del vehicle.
A més, els carregadors de cotxe tenen altres funcions i formes. No només carrega les bateries del cotxe, sinó que també converteix la tensió de 12 V de la presa de l'encenedor del cotxe a una tensió USB de 5 V, facilitant la càrrega de telèfons mòbils i altres dispositius electrònics. Un carregador de cotxe pot convertir una potència de CC de 12 V (cotxes) o 24 V (camions) a una potència de CC de 5-20V per satisfer les necessitats de càrrega dels dispositius mòbils dins dels vehicles. Simultàniament, quan funciona un carregador de vehicle elèctric, l'equip de càrrega ha de negociar amb el sistema de gestió de la bateria (BMS) del vehicle per garantir una càrrega de tensió i corrent adequada en funció del nivell i estat de càrrega de la bateria, protegint la seguretat de la bateria i millorant l'eficiència de càrrega. En l'etapa de càrrega inicial, quan la càrrega de la bateria és baixa, s'utilitza un corrent més gran per a la càrrega ràpida; a mesura que augmenta el nivell de càrrega, el corrent disminueix gradualment per evitar la sobrecàrrega i el dany a la bateria.
En resum, mitjançant un principi de funcionament complex i enginyós, el carregador de cotxe aconsegueix la conversió de l'alimentació de la xarxa CA a una tensió de CC adequada per a la càrrega de la bateria, així com la conversió mútua d'energia elèctrica i energia química. No només garanteix la càrrega i l'ús normals de les bateries dels cotxes, sinó que també proporciona una potència adequada per a diversos dispositius-de vehicles, cosa que el converteix en un component indispensable i important del sistema elèctric de l'automòbil.