吉利帝豪EV450车载充电机无法充电故障分析

袁志伟 白海霞 李俊伟

摘要：本文对车载充电机进行简单介绍 ，对吉利帝豪EV450车载充电机无法充电故障进行了深入分析，基于此车载充电机电路原理，结合整车表现，针对电性应力、温度应力进行分析，最终得出导致此故障的根本原因。

关键词：车载充电机;电性应力;温度应力

前言

区别于非车载充电机，车载充电机是安装在整车上，将电网220V交流电经整流、升压、滤波后，转化为380V～420V直流电为动力电池提供能量的变压装置。同时，目前市场上的主流产品还将充电模块与高压配电、高低压转化模块进行了集成，负责为整车高压用电器分配电能，并为12V蓄电池提供电能。

1.故障件失效确认

通过整车测试，确认了导致整车无法交流充电的根本原因是车载充电机内部故障。通过对发生故障车载充电机进行整机测试、拆机分析（见图1 a/b/c）发现失效部件为PCB板全桥LLC自举二极管D33与分压电阻R168。通过模拟失效模式，确认为D33先损坏，后导致R168损坏，具体见图4与图5。，

1.1故障件损坏确认

1.2 模拟失效验证

输入电压：220VAC;输出电压：360V/5A。测试一：D33短路开机充电一段时间，然后R168烧坏开路，充电机输出1.3A ，见图2（a）;测试二：D33正常&R168开路开机充电一段时间，二极管仍然正常，充电机输出1.3A，见图2（b）。

2. 电路原理分析

如图3所示，正常工作时T1/T4组成1对桥臂，T2/T3组成另1对桥臂，2路桥臂交替导通向副边传递能量;当T1的驱动回路坏掉后，只剩下一半即T2/T3桥臂工作，向副边传递能量，而且LLC中的谐振参数按照全桥设计，一半电路工作后，带载能力急剧下降，只能在轻载下定频工作;在放电工作模式时，原边变副边，此时MOS管驱动关掉，用MOS管体二极管作为整流工作，不需要驱动脉冲，所以D33损坏对放电没影响。

3.D33失效原因分析

通过对失效部分电路原理分析，发现可能导致D33失效的末端因素有电性应力、温度应力两种。

3.1 电性应力分析

二极管D33规格为Vrrm=600V，If=1A，Ifsm=20A。 经过测试，开机时尖峰电流最大到1.6A，在规格内，正常充电与开关机时，电流、电压均在使用范围内。

开机状态下，输入电压：220VAC;输出电压：360V/5A（CH1：D33反向电压;CH4：D33电流），D33电压电流在规格范围内。

充电状态下，输入电压：220VAC;输出电压：360V/5A（CH1：D33反向电压;CH4：D33电流），D33电压电流在规格范围内。

关机状态下，输入电压：220VAC;输出电压：360V/5A（CH1：D33反向電压;CH4：D33电流），D33电压电流在规格范围内

3.2 温度应力分析

二极管D33温度范围为 -65℃～175℃。在环境温度85℃，水温65℃开机满载老化过程中二极管温度为106℃，在使用范围内。 当使用充电宝和8A充电枪充电，在最高频率并对应输出电流为3.2A时，D33温度超标烧坏;且发现当前库存品D33温度不超标。

满载充电情况下（环境温度85℃，水温65℃）：输入电压：220VAC;输出电压：360V/16A（CH1：D33反向电压），D33电压在规格范围内，温度为106℃。

满载充电12H情况下（环境温度85℃，水温65℃）：输入电压：220VAC;输出电压：360V/16A（CH1：D33反向电压），D33电压在规格范围内，温度为106℃。

使用8A交流充电连接设备充电，在最高频率并对应输出电流为3.2A时，D33温度超标损坏。

4. 结论

通过整车测试，确认了导致整车无法交流充电的根本原因是车载充电机内部故障。通过对发生故障车载充电机进行整机测试、拆机分析（见图1、图2、图3）发现失效部件为PCB板全桥LLC自举二极管D33与分压电阻R168。通过模拟失效模式，确认为D33先损坏，后导致R168损坏。通过对电性应力、温度应力的深入分析，最终锁定导致D33损坏的根本原因为整车使用8A交流充电连接设备充电时，在最高频率并对应输出电流为3.2A时，D33温度超标所致。

参考文献

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