储能行业市场前景及投资研究报告-大功率IGBT模块高效散热技术应用-培训课件.pdf

大功率IGBT模块的高效散热技术在PCS中的应用

3D-TPLT两相环路热虹吸高通量

集成散热系统

主要内容

CONTENTS

01储能PCS及其散热问题

02现有PCS散热技术比较

033D-TPLT两相环路热虹吸高通量集成散热系统

04关于亿储电气

储能PCS及其散热问题

储能变流器（PCS，PowerConversionSystem）是储能系统

的心脏，是连接储能电池系统和电网（或负载）的双向电流可

控转换装置，能够在电网和储能系统间精确、快速地进行双向

交直流电转换，同时可以调节电压、电流、频率、功率，实现

恒功率、恒流充放电及平滑稳定电力输出。

储能变流器PCS的三大核心技术：

1.电力电子技术

2.热管理技术

3.控制策略与算法

储能PCS及其散热问题

储能变流器PCS热管理的主要内容：

1.高效散热系统

设计高效的散热系统来管理PCS中产生的热量，确保关键组件在安全的温度范围内工作。

2.先进散热材料及流体

利用先进的散热材料和技术，如相变材料、高导热材料或氟化液等液冷工质，提高散热效率。

3.热仿真和建模

使用先进的热仿真工具和建模技术来优化PCS的热设计，预测不同工作条件下的热性能。

4.热与电气集成设计

实现热管理与电气设计的紧密集成，确保系统整体的优化和性能提升。

储能PCS及其散热问题

储能变流器PCS中的主要发热部件：

1.IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管）是PCS中的主要功率开关元件，

用于在电池和电网之间转换电能。在高频切换时，IGBT会产生大量热量，

尤其是在高电流和高电压条件下。

2.二极管：二极管在电力转换过程中用作整流器，将交流（AC）电

转换为直流（DC）电，或作为逆变器的一部分。二极管在导电时会产

生热量，特别是在高电流通过时。

3.电容器：电容器在PCS中用于滤波和储能。在充放电过程中，电容

器内部的介电损耗和电阻损耗会导致热量产生。

4.变压器和电感器：变压器用于电压转换，电感器用于储能和滤波。

它们在工作时由于铁损和铜损也会产生热量。模块IGBT结构图

5.冷却系统本身的组件：例如，冷却风扇和冷却泵也会产生一定的

热量，尽管它们的主要作用是降低系统温度。

储能PCS及其散热问题

储能变流器PCS散热不良的后果：

1.性能下降：过热会导致PCS内部电子元件的性能不稳定，可能导致功

率输出不稳定或电能转换效率降低。

2.元件老化加速：持续的高温环境会加速电子元件的老化，特别是对于

电容器、IGBT等关键元件，可能导致其寿命显著缩短。