电力电子多尺度电热建模与仿真概念

Electrothermal Multiscale Modeling and Simulation Concepts for Power Electronics

作者	Helmut Kock · Sebastian Eiser · Manfred Kaltenbacher
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2016年4月
技术分类	可靠性与测试
技术标签	功率模块可靠性分析多物理场耦合热仿真有限元仿真
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	电热建模多尺度建模电力电子有限元法同质化非匹配网格热仿真

语言:

中文摘要

本文提出了一种基于有限元法的仿真方法，旨在改善电力电子开发中多尺度建模与分析的局限性。该方法利用均匀化和非匹配网格概念，在提高灵活性的同时降低了计算成本。所采用的均匀化方法提供了有效的材料属性，实现了全芯片级建模。

English Abstract

This paper presents a finite-element-based simulation methodology to improve on multiscale modeling and analysis limitations of power electronics development. The method utilizes homogenization and nonmatching grid concepts to offer a high degree of flexibility and reduce computational effort. The applied homogenization method provides effective material properties to realize full-chip modeling pe...

SunView 深度解读

该研究对于阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式光伏逆变器及风电变流器）具有极高的应用价值。随着功率密度不断提升，功率模块的热管理与可靠性成为设计的瓶颈。该文提出的多尺度电热建模与有限元仿真方法，能有效优化逆变器及PCS内部功率模块的散热设计，缩短研发周期并提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台下的数字孪生模型构建，通过高精度热仿真实现对设备运行状态的实时监测与寿命预测，进一步提升系统运维的智能化水平。