OBC 系統的工作原理主要包括兩個部分：交流轉直流（AC/DC）轉換和直流轉直流（DC/DC）轉換。

交流電通過整流器轉換為直流電，再由濾波器去除電壓中的紋波，得到穩定直流電。

然后，通過開關電源將穩定直流電轉換為適合電動汽車動力電池組的電壓和電流進行充電。

OBC 一般是隔離型的，電網側與車載側之間有耐壓 2500V - 3750V 的電氣隔離層，以保障電氣安全。

盡管電流無法直接流動，但能量能通過電磁感應等方式傳遞。在實際操作中，用兩級電路分別滿足電池和電網的要求。

電池充電部分用 DC/DC 控制電流和電壓，從電網獲取能量部分采用 PFC 電路。因此，OBC 主流電路拓撲采取兩級結構設計。

OBC 控制單元像充電管家，負責充電監控和請求等功能。

功率單元將交流電轉為適合動力電池的直流電。

低壓輔助單元在車子充電時為低壓設備供電，保證電池熱管理等系統正常工作。

雙向 OBC 與單向 OBC 原理相似，雙向 OBC 能將動力電池直流電逆變成交流電給負載充電，具備 V2L 功能，可在戶外給負載如電火鍋、電燒烤架等供電，系統會設置電量使用范圍以防電池耗盡。

還有 V2V 車給車充電和 V2G 車給電網供電的功能。

OBC 設備將充電樁進來的交流電轉化成直流電，即 AC - DC 轉化。充電功率大小由 OBC 功率直接決定，因為動力電池只支持直流充電。