电力电子器件功率大、小型化和性能高的发展特点,导致了其广泛应用在各个领域,近年来随着微电网迅速崛起,大量的IGBT器件应用在其中,以逆变装置使用IGBT器件较为集中,逆变装置作为微网并网运行的重要装置,直接影响着并网转换的效率,随着装置功率的变大,其热损耗产生的热量越来越多,造成IGBT模块温度过高,载流能力减弱,给IGBT模块的逆变造成巨大影响,若热量不能及时地散发出去,将会形成恶性循环,最终使器件失效,设备停机,甚至酿成火灾等严重事故,因此本文以某500k W微网大功率逆变器为研究对象,进行IGBT模块散热优化研究,具体设计内容如下:首先,阐述了IGBT模块相关理论和热损耗的计算方法,采用该方法对IGBT进行损耗计算并使用IPOSIM6软件对结果进行验证,证明了功率损耗的计算方法是合理的,通过传热学基本理论的分析和散热方式优缺点的比较,选择强迫风冷肋片散热器模型进行优化设计,以多目标优化理论为基础,结合遗传算法的主要内容,进一步深入研究了遗传算法的关键参数。其次,根据热仿真FLUENT软件的相关知识,利用逆变器结构参数,建立逆变器IGBT模块的散热三维模型,确定影响散热条件的因素以及散热器材料对散热效率的影响,对模型进行网格划分和求解参数设置。最后,对模型结果进行分析,分析了逆变器内流体和温度分布情况,采用正交试验,对数据进行拟合,将拟合后的数据输入MATLAB中,以散热器的基板厚度、肋片厚度、肋片长度、肋片间距和肋片开槽率为优化设计变量,以模块发热温度最低和散热器的体积最小为优化目标,采用遗传算法,输出最优结果,将得到的结果与常规散热器和开孔散热器对比,得到开槽散热器的体积和IGBT模块的最高温度均低于这两者,证明了所采用的开槽散热器优于常规散热器和开孔散热器,同时还与热管散热器和泡沫铜散热器进行比较,虽然开槽散热器的散热效果略弱于热管和泡沫铜,但是在体积、设计成本以及生产工艺等综合性方面明显优于热管和泡沫铜散热器,在温度允许的范围内,考虑到逆变器的实际情况,优先选择开槽散热器,本次设计能够解决目前逆变器中IGBT模块温度过高存在的问题,为研究后续展望提供了坚实的理论基础和依据。本文通过对IGBT模块进行散热优化研究,在散热器体积小的情况下,降低了模块和散热器的整体温度,节约了人力物力,提高了逆变装置运行效率,降低了生产成本。