在新能源转型和 “双碳” 目标驱动下，新能源汽车逆变器向高功率密度迭代，功率模块面临超高热流密度散热挑战，传统散热技术存在换热效率不足、温度均匀性差、仿真与实际偏差等痛点。因此功率模块高效散热系统的研发对于全面提高逆变器在新能源电动汽车中的工作性能和可靠性具有重大意义。本项目基于校企合作背景，聚焦功率模块的平行微通道散热设计和射流微通道设计两条并行路径，通过引入结构优化设计，平衡散热性能与工程可行性，同时交叉对比研究两条设计路径下不同设计方案下的散热效果，以期得到最优的散热系统结构设计。

本项目分成平行微通道和射流微通道两并行研究路线，项目核心是设计优化功率模块平行微通道/射流微通道散热系统，依据材料选型、微通道结构设计、多工况热-流特性分析、结构参数优化的研究思路，解决高热流密度散热难题，兼顾多性能平衡。功能上的目标为“实现高效导热，快速导出芯片热量至冷却工质；适配多工况，稳定应对功率模块负载波动及汽车动态行驶工况；散热结构与功率模块结构集成化；冷却工质流量及微通道参数可适配热负荷调整”。性能上目标为“在局部热点热流密度500-720 W/cm²范围内，控制芯片结温不超过 175℃，且控制散热结构的出入口流动压降在工程可接受范围内”。

本项目围绕两个独立的功率模块微通道高效散热设计路线展开系统研究，形成涵盖理论模型、设计方案、性能数据及技术文档的多维度成果：

①分别建立了基于平行微通道和基于射流微通道的功率模块散热仿真模型，建立了一套贴近真实热流情况的功率模块平行微通道热-流耦合仿真体系。

②在预定设计路线下完成了多工况微通道热-流特性分析，系统梳理了介质流量、结构设计等参数对通道内压降及芯片结温等的影响规律，明确不同结构方案的参数优化临界点，为工程应用和优化中的参数选型提供依据。

③完成了平行微通道、射流微通道与传统冷却方式的综合性能交叉对比验证。

④通过多目标寻优，提出了基于平行微通道和射流微通道的功率模块散热优化设计和整体模型设计。