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考虑热耦合与不同冷却模式的电容组高分辨率解析热建模方法

A High-Resolution Analytical Thermal Modeling Method of Capacitor Bank Considering Thermal Coupling and Different Cooling Modes

作者 Chunlin Lv · Jinjun Liu · Yan Zhang · Jinpeng Yin · Xiaotong Zhang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年6月
技术分类 可靠性与测试
技术标签 可靠性分析 热仿真 储能变流器PCS 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 热应力 电容组 热建模 热耦合 冷却模式 ESR老化 可靠性 温度分布
语言:

中文摘要

热应力对电容可靠性至关重要。针对电容组,现有研究在空间尺度上的复杂传热模式及时间尺度上的ESR老化评估尚不明确,导致温度分布预测与寿命评估存在较大误差。本文提出一种高分辨率解析热建模方法,综合考虑了热耦合效应及多种冷却模式,有效提升了电容组热分析的准确性。

English Abstract

Thermal stress is of crucial importance to capacitor reliability. However, for a capacitor bank, on spatial scale, the complex heat transfer modes are not clearly illustrated; and on time scale, the equivalent series resistance (ESR) aging is neither fully discussed in current evaluation methods. These could lead to a glaring error in the prediction of temperature distribution and lifetime estimat...
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SunView 深度解读

电容是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的核心易损部件,其热设计直接决定了设备在极端环境下的寿命与可靠性。该文提出的高分辨率热建模方法,能够更精准地模拟电容组在复杂工况下的温度分布,有助于优化逆变器和PCS内部的散热布局与风道设计。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模型中,通过实时监测ESR老化与热应力,实现电容寿命的精准预测与预警,从而提升阳光电源全系列产品的全生命周期可靠性。