权重因子与结构参数对拓扑优化液冷板性能的影响

Effect of weight factor and structural parameter on performance of topology optimization liquid-cooled plates

Xiangqiang Kong · Yijian Zhang · Wanke Hou · Xichun Miao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

液冷板可用于有效降低光伏（PV）面板温度并提高其光电转换效率。本文采用基于计算机仿真的拓扑优化模型，研究液冷板的热力与水力性能，目标在于最大化传热效率的同时最小化功率耗散。随后设计了多种具有不同出口布置的液冷板结构。仿真结果与实验数据吻合良好，最大误差不超过5%。在此模型基础上，引入权重因子以在拓扑优化（TO）液冷板的传热效率与水力性能之间实现最佳权衡。研究发现，当权重因子为0.6时，TO液冷板的整体热力与水力性能达到最优。相较于直通道型液冷板，TO液冷板表现出更优越的综合性能：热源最高温度降低...

解读: 该拓扑优化液冷板技术对阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品具有重要应用价值。研究表明权重因子0.6时可实现传热与水力性能最优平衡,最高温度降低23.11K,压降减少58.47Pa。这为SG系列大功率逆变器、ST系列PCS的功率器件散热设计提供优化方向,特别是SiC/GaN器件的高热流密度管理。...