[发明专利]一种考核电动汽车用薄膜电容器寿命的试验方法

说明书

本发明专利公开了一种考核电动汽车用薄膜电容器寿命的试验方法，通过计算汽车试验场耐久性路面的行驶里程/时间，合理分析选取加速因子，综合考虑薄膜电容器承受的环境温度、湿度、直流耐压、纹波电流和随机振动幅度、频率谱密度对产品性能的影响，设计试验方案，从而评估薄膜电容器是否满足寿命要求。并形成PCDA循环修正试验方案，提高试验结果与实际状况的准确性。

技术领域

本发明涉及电动汽车用薄膜电容器技术领域，特别涉及一种考核电动汽车用薄膜电容器寿命的试验方法。

背景技术

电动汽车作为解决能源危机和节能环保成为国家重点支持发展的产业得到蓬勃发展，而薄膜电容器因具有高耐电压、较大耐纹波电流、长寿命等优点在电动汽车领域得到广泛应用。

传统薄膜电容器多用于家电、工业变频、光伏风力发电等领域，运行工况与乘用车、商用车相差悬殊，为确保薄膜电容器在电动汽车领域的安全可靠地应用，必须研究薄膜电容器在电动汽车行驶工况下的耐久性问题。

电动汽车电机驱动系统的设计寿命一般为几十万公里至一百万公里，对于车用电机驱动系统的寿命试验还没有专用设备，其寿命试验考核难度较大，常用的寿命试验测试方法有两种，一种是常规寿命试验方法，另一种是加速寿命试验，其中采用加速寿命试验方法来评价电机驱动系统的寿命较为常见。

因为国内电动汽车产业近几年才发展起来，薄膜电容器在此行业大规模的应用不超过10年，有关电容器的可靠性和寿命，尚不能形成大数据统计，只能以其他行业的预期寿命作为参考依据。但此方法存在两个问题，其一是产品在系统中的作用不同而寿命不同，薄膜电容器工业、光伏风力发电等行业应用，主要作用是平滑滤波，而在电动汽车电机控制器等应用为直流支撑，则需要提供较大纹波电流；其二是工业、光伏风力发电等行业和汽车应用工况不同，如汽车是一个长期复合振动的环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的电动汽车中使用的薄膜电容器使用寿命评估方法不科学，评估结果不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种考核电动汽车用薄膜电容器寿命的试验方法，包括如下步骤

S1：通过统计历史数据，分析计算待测试的薄膜电容器在试验场中进行耐久性试验的工作里程以及工作时间；

S2：对薄膜电容器在汽车中的功能做作用做定性或者定量分析；

S3：统计分析薄膜电容器寿命终止时失效模式，识别引起失效的主要因素；

S4:根据S3确定的主要失效模式和起因，设计试验方案，该方案包括但不限于以再现薄膜电容器失效为最终目的的试验项目；

S5：分析选取加速因子，根据S3确定的失效起因和S4确定的试验项目，计算薄膜电容器常规试验常规寿命试验时间，然后根据薄膜电容器承受的环境温度、湿度、直流耐压、纹波电流和随机振动幅度，频率谱密度，选取加速因子；

S6：根据S5选取的加速因子，计算薄膜电容器加速因子和试验时间之间的关系，缩短试验时间和试验成本；

S7：根据S4-S6设计的试验方案，设定试验条件和试验结果判定条件，抽样分组展开试验，试验过程需要排除偶发因素对结果的影响；

S8：根据试验结果判定产品是否符合汽车寿命要求。

进一步的，根据薄膜电容器在汽车中的功能，确定其设计参数。

进一步的，用FMEA工具对薄膜电容器的失效模式做统计分析，识别出潜在失效的起因，根据RPN值的高低，将前3项起因定义为主要因素。

进一步的，通过测量或者计算得到汽车试验工况下，薄膜电容器承受的环境温度、湿度、直流耐压、纹波电流和振动加速度、频率谱密度的条件；