章晓沛，王尧

（东方电气集团中央研究院，四川成都，611731）

250 kW储能逆变器热仿真分析研究

章晓沛，王尧

（东方电气集团中央研究院，四川成都，611731）

文章以250 kW储能逆变器为例，对热设计的思路进行了论述，并详细介绍了机柜级热仿真分析的步骤和方法。同时，通过对热仿真结果的分析，对进一步优化结构设计提出了改进建议。

250 kW储能逆变器，热设计，机柜级热仿真分析

0　引言

电力电子设备所处的工作环境中自然环境的影响因素主要包括：温度、沙尘、霉菌、降水等。为保证电力电子设备在各类恶劣环境中能最可靠、最充分地发挥设备的功能，需要对其进行环境适应性设计。其中，电力电气机柜在苛刻的环境温度下，加上设备自身的负荷大小和发热量，对机柜的热设计提出了更高的要求。

热设计根据设计对象的大小和复杂程度划分为几个层级：PCB板级热设计、模块级热设计、设备级热设计和系统级热设计。电气机柜内部既有功率模块，又有多个独立的电子元器件，属于系统级别。机柜级的热设计由于机柜内元器件众多、布局复杂、热源分布分散等原因，相对于模块级和设备级热设计更加复杂和困难。在大机柜内，可能采用多种散热方式，同时还要考虑不同散热器的位置和选型。在样机加工制造装配完成之后，通过做实验的方式获取关键元器件的温度情况，若实验结果不符合设计需求，需要重新设计的成本将会急剧增加。为了节约设计时间和设计成本，在样机生产之前对模型进行热仿真分析，得出柜体内部温度分布情况，指导结构设计，可以大大节约设计时间，降低生产成本。……