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电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
| 作者 | Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao · Ning Mao · Rui Ma · Wentao Jiang · Yang Zhou · Shengrong Zhuo · Fei Gao |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 预计 2026年6月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 可靠性分析 多物理场耦合 热仿真 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 实时仿真 电力电子变换器 电热耦合 半导体开关 硬件在环 (HIL) 多层建模方法 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
English Abstract
Real-time simulation (RTS) of power electronic converters (PECs) has become increasingly crucial throughout their lifecycle in modern electrified transportation systems, yet remains constrained by computational limitations. This article presents a multilayer device-level electrothermal RTS methodology that simultaneously addresses electrical-thermal coupling effects and semiconductor switching cha...
S
SunView 深度解读
该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智能运维平台中故障诊断算法的验证。建议研发团队引入此多层仿真架构，以提升大功率变换器在复杂电网环境下的热管理水平与全生命周期可靠性。