空间大容量电力系统是我国实现未来超大型航天器、月球基地和太阳能空间电站必不可少的部分。直流固态开关作为空间大容量电力系统中最重要的控制与保护设备,其核心功率器件的性能极易受到温度影响。与地面不同,空间特有的真空环境会使得功率器件呈现更复杂、极端的热场分布,导致功率器件失效进而引起系统故障。因此,本文针对固态开关功率器件在真空环境下的热场分布规律和热控方法展开研究,提出了一种热路匹配的直流固态开关功率器件液冷方法,并研制了空间固态开关液冷集成模块,通过试验研究验证了其热控效果。论文的主要内容有:（1）分析空间环境及空间大容量电力系统对于直流固态开关的设计需求,提出一种热均衡的空间直流固态开关拓扑结构,可实现串并联开关功率器件间的均压均流优化。构建了该直流固态开关的高压大容量仿真模型,通过仿真探究了高故障电流下稳态动态工作特性和损耗特性,并研制了开关单元模块实验样机,验证了其结构的正确性。结果显示所提出的直流固态开关具有快速开断和低损耗的特点,而稳态下开关单元模块的热场分布是影响其性能的关键。（2）开展了直流固态开关功率器件绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的热场分布规律研究。基于热路分析建立了IGBT模块的温度修正热阻抗模型,结合有限元分析方法获得真空环境以及非真空环境下IGBT模块的热场分布规律;基于对流换热牛顿冷却定律进一步建立了空间液冷作用下IGBT模块的热平衡数值模型,结合有限元分析方法对直流固态开关正常导通及故障开断过程中开关功率器件的热场特性进行研究,结果显示流体回路热控下能将IGBT模块的温度控制在正常工作温度范围之内,但加剧了IGBT模块内部热场的不均匀性。（3）提出了一种热路匹配的直流固态开关功率器件液冷方法,可在优化功率模块之间不均匀热分布的同时实现散热效率最大化,基于该方法研制了空间固态开关液冷集成模块并构建了可提供100K～400K宽温区真空环境的功率器件多参量试验平台。试验结果显示,真空环境下直流固态开关功率器件在无热控模块时达到最大耐受温度420K而失效,液冷集成模块能有效降其工作结温到388K并稳定安全工作,验证了直流固态开关功率模块液冷方法和集成模块的有效性。