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缺陷、裝配不完整性、規范不一致性和不恰當操作是引發DC/DC電源模塊產生故障的主要原因。通過對DC/DC電源模塊故障的統計分析，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、輸入電橋開關故障、輸出二極管故障、輸出電壓測量網絡故障、DC/DC輸入電橋電流測量網絡故障。對每一種故障案例首先進行電路分析，確定故障發生原因和表征故障發生的特征量;之后針對確定的故障發生原因和特征量，進行相應故障檢測算法的設計，以便及時發現故障。為提高DC/DC電源模塊的可靠性，根據故障發生原因對控制器的設置進行更改。經分析，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，如在關鍵的電路點安裝二極管或在傳感器網絡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，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