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一种功率器件的热管理优化设计方法及系统技术方案

技术编号:40348566 阅读:25 留言:0更新日期:2024-02-09 14:33
本发明专利技术公开了一种功率器件的热管理优化设计方法及系统,该方法包括以下步骤:S1、建立热管理体系,所述热管理体系包括逆变器、功率器件;S2、获取热管理前功率器件的寿命消耗;S3、基于所述寿命消耗确定所述温度控制目标的类型;S4、在所述类型下设定温度控制目标的幅值,进行热管理,计算热管理后的寿命提升率;S5、重复步骤S4,直至得到最大寿命提升率,将最大寿命提升率对应的温度控制目标设为该类型下的最终目标。本发明专利技术一种功率器件的热管理优化设计方法及系统具有温度合理控制、延长寿命的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子,具体涉及一种功率器件的热管理优化设计方法及系统


技术介绍

1、随着人类对生存环境认识深度和广度的提高,保护生态环境和资源成为日益迫切的重要课题。在大力研究和发展光伏发电等可再生资源的同时,也发现了很多需要解决的问题。其中之一为:由于太阳能的间歇性和不确定性的特点,光伏逆变器可靠性低,因此提高光伏逆变器的可靠性对于提高能源利用率,具有重要研究意义。sic功率mosfet器件作为转换和控制电能的关键元件,对可靠性也提出了更高的要求。然而相关研究表明,sic功率mosfet器件易发生故障,其主要原因是由于结温波动导致的使用寿命减少。

2、现有的研究通过降低结温波动δtj来延长sic功率mosfet器件的使用寿命。sic功率mosfet器件内部主要有两种类型的结温波动,一种是基频结温波动δtj,fun,与逆变器输出频率相关。还有一种是低频结温波动δtj,low,与太阳辐照度的随机变化相关。一方面,由于基频结温波动和低频结温波动分别影响sic功率mosfet器件的键合线和焊料层,如何选择温度控制目标的类型成为当前面临的一个挑战。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述初始数据包括逆变器运行功率和环境温度;处理所述初始数据得到逆变器的输出功率、输出功率下功率器件的结温数据;基于寿命模型计算所述结温数据引起的寿命消耗。

3.根据权利要求2所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述结温数据包括基频结温波动、低频结温波动。

4.根据权利要求3所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述寿命消耗包括低频寿命消耗和基频寿命消耗,所述低频寿命消耗由所述低频结温波动引起;...

【技术特征摘要】

1.一种功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述初始数据包括逆变器运行功率和环境温度;处理所述初始数据得到逆变器的输出功率、输出功率下功率器件的结温数据;基于寿命模型计算所述结温数据引起的寿命消耗。

3.根据权利要求2所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述结温数据包括基频结温波动、低频结温波动。

4.根据权利要求3所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述寿命消耗包括低频寿命消耗和基频寿命消耗,所述低频寿命消耗由所述低频结温波动引起;所述基频寿命消耗由所述基频结温波动引起。

5.根据权利要求1所述的功率器件的热管理优化设计方法,其特征在于,所述最终目标包括最终类型和最终幅值,所述最终类型为最大寿命提升率对应的温度控制目标的类型;所述最终幅值为最大寿命提升...

【专利技术属性】
技术研发人员:张军沈慧贤王志焕孙鹏菊马兴
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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