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上海永铭电子股份有限公司-应对EPS严苛工况:永铭VHT系列固液混合电容高可靠性方案

2026-04-27 08:33:03

一、EPS系统对电容可靠性的技术挑战

随着汽车电动助力转向系统(EPS)在乘用车中的普及,其对安全性、舒适性与电气化适配能力的要求持续提升。EPS控制模块通常布置于发动机舱或转向管柱附近,长期面临高温、强振动环境。同时,低速泊车、原地转向等工况会频繁产生高纹波电流冲击。传统液态电解电容在上述条件下易出现性能衰减,成为系统可靠性的关键瓶颈。

二、典型失效现象与根因分析

在整车耐久测试中,部分EPS模块在经历数万公里复杂路况及高低温循环后,出现转向助力力矩轻微下降现象,影响项目验收与整车质量评估。

原方案:常规低阻抗液态电解电容
失效模式:高温下电解液干涸,ESR上升,滤波能力与瞬态放电能力下降,影响电机响应速度
根因分析

1.液态电容依赖离子导电,其ESR约为固液混合电容的10倍,导致模块内阻升高、输出电压纹波增大;

2.液态电容在125℃条件下典型寿命仅为4000小时,难以满足汽车行业10年或15万公里的全生命周期要求。

三、永铭解决方案:VHT系列固液混合电容

针对上述问题,永铭推出VHT系列固液混合电容,专为EPS电机驱动模块设计。

代表型号

产品图

产品型号

 image.png

 

VHT_35V_330μF_10*10.5

 

关键性能参数(20℃ / 100kHz典型值)

参数

数值

额定电压

35VDC

标称容量

330μF

ESR

20mΩ

额定纹波电流

2800mA

工作温度范围

-55℃ ~ +125℃

高温寿命

125℃条件下4000小时

核心技术支撑

1.固液混合技术:结合固态导电聚合物与液态电解质优势,实现超低ESR与低漏电流,从根源上避免电解液干涸,确保ESR在高温及长期使用中的稳定性;

2.抗震结构设计:优化内部结构与端子设计,满足严苛机械振动测试要求;

3.过载能力:具备大纹波电流承受能力,可应对电机堵转等极端工况。

四、应用验证:客户实测数据对比

该系列产品已在多家主流整车平台及Tier 1供应商的新一代EPS电机驱动模块中实现批量应用,主要用于直流母线支撑与滤波。

应用场景照片

image.png 

 【VHT系列固液混合电容安装在客户EPS模块中的场景照片

实测对比(原液态电容方案  vs. 永铭VHT方案)

对比项

原方案(液态电解电容)

永铭方案(VHT_35V_330μF)

耐久测试结果

助力力矩轻微下降

顺利通过全部测试,无助力衰减

失效机制

电解液干涸,ESR上升

无电解液干涸问题

ESR劣化(125℃ / 4000h)

显著上升

增加值 < 5%

母线电压纹波

较高

降低约40%

高温寿命

难以满足10年以上要求

4000小时 @125℃,满足车规寿命

可靠性认证

未通过整车耐久测试

通过AEC-Q200(含温度循环、振动、高温高湿)

结论:更换为永铭VHT系列后,客户EPS模块顺利通过全部耐久性验证,助力衰减问题未再复现。

五、认证与支持

永铭 VHT 系列固液混合电容已通过多项国际权威测试与合规认证:AEC-Q200 车规级可靠性测试、ELV 车辆环保合规认证、TSCA 有毒物质管控合规、RoHS 与 REACH 环保合规认证。以上测试与认证充分验证了产品在温度循环、振动、高温高湿等严苛条件下的长期可靠性,适用于全生命周期内对响应速度与安全性有高要求的转向系统。