车载电池充电器DC/DC电源模块可靠性的研究

车载电池充电器DC/DC电源模块可靠性的研究

环境污染和能源短缺逐渐引起人们的重视，这给电动汽车带来了新的发展机会。电动汽车的所有部件中，直流-直流（DC/ DC）电源模块是最为重要的部件之一，其可以将直流高压电源转换为直流低压电源。随着电动汽车功率密度的增加，电动汽车部件的工作温度也随之提高，这将显著降低DC/DC电源模块的可靠性。对此，针对典型DC/DC电源模块的故障案例进行分析，给出改善DC/DC电源模块可靠性的方法。

DC/DC电源模块组件的生产缺陷、装配不完整性、规范不一致性和不恰当操作是引发DC/DC电源模块产生故障的主要原因。通过对DC/DC电源模块故障的统计分析，确定了5种最为常见的故障案例：输出直流（DC）总线电容器故障、输入电桥开关故障、输出二极管故障、输出电压测量网络故障、DC/DC输入电桥电流测量网络故障。对每一种故障案例首先进行电路分析，确定故障发生原因和表征故障发生的特征量;之后针对确定的故障发生原因和特征量，进行相应故障检测算法的设计，以便及时发现故障。为提高DC/DC电源模块的可靠性，根据故障发生原因对控制器的设置进行更改。经分析，若将DC/DC电源模块的输入电压从100～250V升高至400V、电流由16A降低至12A便可以显著改善DC/DC电源模块的可靠性。此外，在DC/DC电源模块中增加一个额外的组件，如在关键的电路点安装二极管或在传感器网络故障的情况下使用无传感器的测量方法或者利用冗余系统，均可以进一步改善DC/DC电源模块的可靠性。

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

编译：吴祥