“双碳”目标带动下，新能源汽车、储能系统及微电网等新型能源系统对高效能量转换的需求不断增加。双向DCDC变换器是连接直流电源与负载的关键设备，其性能直接关系到系统稳定性与安全性。但该设备长期处于高电压、大电流环境，功率器件、传感器和无源元件易受温度波动、负载冲击影响，故障率较高。统计显示，电力电子装置中约60%的故障由功率器件失效引起，若处理不及时，可能导致系统停机甚至安全事故。 为此，研究人员将双向DCDC变换器的故障分为三类：功率器件故障、传感器与驱动电路故障以及无源元件故障。其中，功率器件故障最常见，包含开路、短路和退化等，直接影响能量传输效率；传感器故障会造成控制信号失真，增加系统波动；无源元件（如电容、电感）劣化则表现为输出纹波增大或电流尖峰异常。 为应对这些问题，研究团队提出了多维度诊断与容错策略。在诊断上，信号分析方法通过监测电压、电流和温度等参数，快速识别突发故障；数据驱动方法利用机器学习对历史数据建模，提高复杂工况下的诊断精度。容错控制上，硬件冗余设计可避免单点故障影响整体运行，软件重构通过算法调整保持系统功能，拓扑优化则增强设备抗干扰能力。实验结果表明，综合应用上述技术可有效降低停机风险，提升设备在恶劣环境下的持续运行能力。 展望未来，随着新能源系统规模扩大，对高可靠性电力电子设备的需求将更加迫切。当前成果为双向DCDC变换器的优化提供了可行路径，也为其他电力电子装置的可靠性设计提供参考。下一步，研究团队将推进技术产业化，助力我国新能源基础设施高质量发展。
双向DCDC变换器的可靠性提升关系到新型能源系统的安全运行与能源利用效率。将故障诊断的精准识别与容错控制的快速响应相结合，有助于在极端工况下保持系统稳定，为新能源高质量发展提供支撑。