車載電池充電器DC/DC電源模塊可靠性的研究

車載電池充電器DC/DC電源模塊可靠性的研究

環(huán)境污染和能源短缺逐漸引起人們的重視，這給電動汽車帶來了新的發(fā)展機會。電動汽車的所有部件中，直流-直流（DC/ DC）電源模塊是最為重要的部件之一，其可以將直流高壓電源轉(zhuǎn)換為直流低壓電源。隨著電動汽車功率密度的增加，電動汽車部件的工作溫度也隨之提高，這將顯著降低DC/DC電源模塊的可靠性。對此，針對典型DC/DC電源模塊的故障案例進行分析，給出改善DC/DC電源模塊可靠性的方法。

DC/DC電源模塊組件的生產(chǎn)缺陷、裝配不完整性、規(guī)范不一致性和不恰當操作是引發(fā)DC/DC電源模塊產(chǎn)生故障的主要原因。通過對DC/DC電源模塊故障的統(tǒng)計分析，確定了5種最為常見的故障案例：輸出直流（DC）總線電容器故障、輸入電橋開關(guān)故障、輸出二極管故障、輸出電壓測量網(wǎng)絡(luò)故障、DC/DC輸入電橋電流測量網(wǎng)絡(luò)故障。對每一種故障案例首先進行電路分析，確定故障發(fā)生原因和表征故障發(fā)生的特征量;之后針對確定的故障發(fā)生原因和特征量，進行相應(yīng)故障檢測算法的設(shè)計，以便及時發(fā)現(xiàn)故障。為提高DC/DC電源模塊的可靠性，根據(jù)故障發(fā)生原因?qū)刂破鞯脑O(shè)置進行更改。經(jīng)分析，若將DC/DC電源模塊的輸入電壓從100～250V升高至400V、電流由16A降低至12A便可以顯著改善DC/DC電源模塊的可靠性。此外，在DC/DC電源模塊中增加一個額外的組件，如在關(guān)鍵的電路點安裝二極管或在傳感器網(wǎng)絡(luò)故障的情況下使用無傳感器的測量方法或者利用冗余系統(tǒng)，均可以進一步改善DC/DC電源模塊的可靠性。

Saeid Haghbin et al.2016 Eleventh International Confeence on Ecological Vehicles and Renewable Energies, Grimaldi April 6-8,2016.

編譯：吳祥