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采用冲击冷却和立体光刻技术的电力电子热管理设计多物理场优化
Multiphysics Optimization of Thermal Management Designs for Power Electronics Employing Impingement Cooling and Stereolithographic Printing
| 作者 | Mohammad Shawkat Zaman · Andrew Michalak · Miad Nasr · Carlos da Silva · James K. Mills · Cristina H. Amon · Olivier Trescases |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年11月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 功率模块 多物理场耦合 热仿真 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 多物理场优化 热管理 电力电子 冲击冷却 立体光刻打印 遗传算法 电动汽车 |
语言:
中文摘要
针对电动汽车电力电子变换器，本文提出了一种多学科热管理设计方法。该方法利用遗传算法（GA）生成拓扑优化的几何结构，通过冲击冷却技术与立体光刻打印工艺，实现对变换器电性能与热性能的协同优化，以满足严苛的性能要求。
English Abstract
Meeting the stringent performance requirements for power electronic converters in electric vehicles requires an integrated approach for optimizing the inherently coupled electrical and thermal performances of converter systems. This article presents a multidisciplinary thermal management design methodology that utilizes genetic algorithms (GAs) to generate topologically optimized geometries for li...
S
SunView 深度解读
该研究关注电力电子系统的高效热管理与拓扑优化，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器（如组串式逆变器）的开发中，散热设计是提升功率密度的瓶颈。通过引入冲击冷却与增材制造（立体光刻）技术，可显著降低功率模块结温，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度PowerTitan储能变流器或车载充电模块设计中，探索该多物理场耦合优化方法，以在更小体积下实现更优的散热性能，从而降低材料成本并延长产品寿命。