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第46卷第6期铁道学报Vol.46No.6

2024年6月JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETYJune2024

文章编号：1001-8360(2024)06-0073-07

动车组充电机直流支撑电容寿命评估方法研究

白钰，史芸铭，裴春兴，艾宇，陈少勇，刘建强

（北京交通大学电气工程学院，北京100044）

摘要：充电机是动车组直流供电系统的核心环节，而直流支撑电容是充电机中的关键元件，如何准确评估直流

支撑电容的寿命状态对充电机的故障预测及修程修制的合理安排具有十分重要的意义。针对此问题，对动车组

充电机直流支撑电容失效机理进行分析，研究不同失效模式对电容退化程度的影响及对应的失效判据；在此基础

上，提出一种基于阿伦尼斯模型的电容双应力加速寿命模型；为验证所提模型的正确性,开展基于不同纹波电流

和温度的加速寿命实验，通过加速寿命实验确定电容实际失效时间，其与电容双应力寿命模型计算所得的电容理

论失效时间相比，误差小于8.7%，验证了所提电容双应力加速寿命模型的正确性。在此基础上，进一步提出动车

组充电机直流支撑电容寿命评估方法，实现动车组充电机直流支撑电容在实际运营工况下寿命的准确评估。

关键词：动车组；充电机；直流电容；加速寿命模型；寿命评估

中图分类号：U264.5;TM535文献标志码：Adoi:10.3969/j.issn.1001-8360.2024.06.008

ResearchonLifeEvaluationMethodforDCCapacitorsof

BatteryChargersforElectricMultipleUnits

BAIYu,SHIYunming,PEIChunxing,AIYu,CHENShaoyong,LIUJianqiang

(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)

Abstract:ThebatterychargeristhecorelinkoftheDCpowersupplysystemoftheelectricmultipleunits(EMUs),

andtheDCcapacitorisakeycomponentofthebatterycharger.AccurateevaluationofthelifestateoftheDCcapacitor

isofgreatsignificancetothefaultpredictionandreasonablemaintenanceprocessarrangementofthebatterycharger.Ai-

mingatthisproblem,thispaperstudiedtheinfluenceofdifferentfailuremodesonthedegreeofcapacitordegradation

andthecorrespondingfailurecriteriabyanalyzingthefailuremechanismoftheDCcapacitorofthebatterycharger.On

thisbasis,adouble-stressacceleratedlifemodeloftheDCcapacitorbasedonArrheniusmodelwasproposed.Aseriesof

acceleratedlifeexperimentswerecarriedou