充电设备作为电动汽车的基础配套设施,提高其充电安全性和整体运维可靠性是推动电动汽车行业市场潜力的有效途径。铝电解电容常接入充电模块直流侧以平衡瞬时功率,提高电能质量,是充电设备必不可少的组成部分。然而,铝电解电容是充电模块中故障率最高的器件之一,是影响系统寿命的重要因素。因此,对电动汽车充电设备中直流母线电容进行寿命预测是可靠性评估的有效手段,对于电动汽车充电设备的运行和维护至关重要。本文以VIENNA整流器直流母线电容作为研究对象,讨论了对铝电解电容热点温度计算方法及寿命预测方法的改进,提高热点温度计算和寿命预测的准确性,以30k W电动汽车充电模块年任务剖面验证所提方法的有效性。本文主要工作如下:首先,系统介绍了VIENNA整流器工作原理,研究VIENNA整流器直流母线电容的电应力计算方法。综合考虑电容器类型、额定电压、额定电流、电容容值等因素选择合适的电动汽车充电模块直流母线电容型号,设计直流母线电容器组。搭建仿真模型验证电应力计算结果的准确性,为后文直流母线电容热点温度计算和寿命预测奠定理论基础。其次,为了解决现有的电容功率损耗模型忽略了等效串联电阻（Equivalent Series Resistance,ESR）的频率特性的问题,解析铝电解电容的失效原因及失效模式,归纳总结电容失效判定依据,建立铝电解电容等效电路模型,分析温度、频率、磨损老化对主要电参数的影响,引入频率系数描述不同频率的电流分量对电容功率损耗的影响。然后,考虑散热器或其他散热措施对电容热点温度的影响,构建考虑散热条件影响的电容等效电热模型——散热器风速-热阻模型。提出一种综合考虑纹波电流幅频特性及散热条件对电容产热、导热影响的热点温度计算方法,计算直流母线电容在电动汽车充电模块工作条件下所受电热应力。对比所提方法与传统热点温度计算方法的精度,为电动汽车充电设备的寿命预测和可靠性设计奠定基础。最后,提出了基于任务剖面的铝电解电容寿命预测与可靠性分析方法。结合三维数据拟合方法,引入电压修正系数,构建电容多元寿命模型,大幅提高铝电解电容寿命模型的预测精度。结合线性累计损伤理论,以30k W电动汽车充电模块年任务剖面为例,实时计算电动汽车充电模块中任务剖面下的铝电解电容寿命,为充电模块实际运维提供了理论指导。