新能源汽车碳化硅功率模块散热性能分析
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TK172

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广西科技计划重大专项(桂科AA23062003);广西科技计划重大专项(桂科AA23062066)


Thermal Performance Analysis of Silicon Carbide Power Modules for New Energy Vehicles
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    摘要:

    随着新能源汽车和大功率电力转换领域对功率密度需求不断提高,碳化硅(silicon carbide,SiC)功率模块内部芯片往往需要承受极大的电流及频繁通断,大量热量可能导致系统发生故障,SiC功率模块的散热性能研究极为重要。本文通过热-流耦合仿真数值计算及实验研究,探讨不同翅片形状及不同翅片间距比对SiC功率模块散热性能的影响规律,研究表明翅片形状为水滴形时SiC功率模块散热性能相较其他翅片形状更好且存在一组翅片间距比使得SiC功率模块散热性能达到最优,为新能源汽车SiC功率模块散热器设计提供基础。

    Abstract:

    With the increasing demand for power density in new energy vehicles and high-power electrical conversion applications, silicon carbide (SiC) power modules are often subjected to extremely high currents and frequent switching operations. The substantial heat generated may lead to system failures, making the investigation of the thermal performance of SiC power modules critically important. This study explores the influence of different fin shapes and fin spacing ratios on the thermal performance of SiC power modules through coupled thermal-fluid simulation and experimental investigations. The results indicate that a droplet-shaped fin configuration offers superior thermal performance compared to other fin shapes, and there exists an optimal fin spacing ratio that maximizes the heat dissipation capability of the SiC power module. This research provides a foundation for the design of heat sinks for SiC power modules in new energy vehicle applications.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

邹琳,周梁,郭晓宇,等. 新能源汽车碳化硅功率模块散热性能分析[J]. 科学技术与工程, 2026, 26(20): 8434-8441.
Zou Lin, Zhou Liang, Guo Xiaoyu, et al. Thermal Performance Analysis of Silicon Carbide Power Modules for New Energy Vehicles[J]. Science Technology and Engineering,2026,26(20):8434-8441.

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  • 收稿日期:2025-07-24
  • 最后修改日期:2026-07-08
  • 录用日期:2026-01-14
  • 在线发布日期: 2026-07-27
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