在光伏逆變器與儲能系統向著更高功率密度、更高可靠性飛速發展的今天，先進的仿真技術已成為產品研發與創新的核心驅動力。Ansys與陽光電源等行業領袖的深度合作，正不斷突破技術邊界，解決工程實踐中的棘手難題。

在Ansys2025全球仿真大會中國站現場，技術鄰有幸邀請到陽光電源中央研究院仿真主管（結構仿真資深工程師）武文杰博士，請他分享在結構及熱力學仿真領域的寶貴經驗，并深入探討Ansys技術平臺如何助力陽光電源應對多物理場耦合挑戰，賦能產品高效研發。

技術鄰：武博士可以先做個自我介紹，方便技術鄰平臺用戶了解您。

武文杰：好的，我是來自陽光電源中央研究院的仿真工程師武文杰，之前是在美的從事了5年的仿真工作，21年來到陽光電源，一直從事結構仿真和熱力學仿真的工作。我們部門主要的核心任務，是通過仿真的手段，進行產品的故障改善和復現，并驅動產品的正向設計，最終目標是助力產品實現高效、高質量的研發。

技術鄰：在光伏逆變器IGBT模塊的連接可靠性仿真中，您和團隊遇到的最大技術挑戰是什么？Ansys的哪些功能幫助您突破了這些瓶頸？

武文杰：最大的挑戰來自于IGBT模塊中Pin針結構的復雜性優化。Pin針自身的設計變量非常多，例如三個折彎的角度、兩個折彎的圓角、以及厚度和寬度等尺寸。這些變量的組合數量巨大，幾乎無法通過手動更改來進行有效的優化設計，這成為了我們當時最大的瓶頸。

Ansys為我們提供了一個完美的解決方案。它的參數化優化功能能夠與我們的專業建模軟件Creo進行無縫集成，從而實現從參數化建模到參數化自動尋優的完整流程。再借助Ansys自身的響應面優化工具，我們可以快速、自動地找到最優的設計方案，這正是幫助我們突破此技術瓶頸的關鍵。

技術鄰：IGBT模塊的可靠性涉及電-熱-力多物理場耦合。請問Ansys的多物理場仿真平臺如何幫助您更精準地模擬這種復雜的相互作用？

武文杰：過去我們常做單場仿真，比如熱仿真時就簡單給定一個損耗值來計算散熱。這種方法無法考慮多物理場之間的耦合效應，在實際工程中暴露出很大問題。

Ansys的多物理場仿真平臺完美解決了這一難題。具體流程是：首先，我們在電磁模塊中對芯片進行仿真，精確計算出損耗的分布；然后，將這個損耗分布作為熱源，無縫耦合傳遞給溫度場進行熱仿真，得到精確的溫度分布；最后，再將整個溫度場的數據完整地耦合傳遞給結構場，計算模塊在不同溫度梯度下產生的熱應力與變形。這套電-熱-力無縫耦合的工作流程，極大地提升了對IGBT模塊真實工作過程模擬的精準度。

技術鄰：能否分享一個具體案例，說明Ansys如何提升仿真的效率？

武文杰：一個很好的例子是我們在集裝箱環境載荷評估上的應用。以往的模式是：結構同事將客戶標準提供給仿真同事，仿真同事完成復雜仿真后，再將結果反饋回去。整個流程溝通成本高、耗時漫長。

現在我們開發了降階模型。我們將復雜的仿真結果封裝成一個簡單易用的快速計算模型。結構同事拿到這個封裝好的ROM后，無需等待，可以直接在模型中進行快速的選型和結果評估，效率得到了極大的提升。這本質上是將仿真專家的知識沉淀和復制，實現了效率的飛躍。

技術鄰：在推動仿真技術創新的過程中，您認為企業研發與Ansys的技術平臺是如何相互促進、共同成長的？

武文杰：我認為這是一種相互耦合、正向促進的關系。企業在研發前沿產品時，必然會遇到各種新的、難以解決的工程問題，這些挑戰會促使Ansys去不斷完善和創新其仿真平臺的功能。而Ansys這套經過完善的功能，又能反過來更好地促進我們企業解決實際難題，推動產品創新。這是一個非常良性的循環。

技術鄰：從您的實踐角度看，您認為仿真技術在未來新能源電力電子設備開發中，哪些技術方向最值得關注？

武文杰：我認為有兩大方向非常關鍵：

第一，是數字降階與數字孿生技術。我們的最終期望是能建立一套高保真模型，實現對逆變器和儲能系統全生命周期的實時監控與仿真預測。

第二，是AI賦能仿真增效。目前很多仿真工程師仍花費大量時間在劃分網格、加載邊界條件等基礎工作上。我們期待有更先進的AI仿真方法，能將工程師從這些基礎工作中解放出來，讓他們能專注于更復雜、更具創新性的工況仿真。

技術鄰：Ansys已與新思科技正式合并，旨在加速芯片到系統的解決方案。您最期待看到哪些工作流程的優化？

武文杰：我最期待的是能夠徹底打通從芯片/IGBT模塊到整個逆變器或儲能系統的全工作流程模型。我希望能夠實現當底層芯片或模塊的特性發生變化時，這種變化能夠直接、快速地在整機系統級的仿真中反映出來。這將實現真正的“從芯片到系統”的協同設計與優化，是前所未有的突破。

技術鄰：這是否會推動陽光電源與Ansys在未來開展更深層次的聯合技術開發？

武文杰：這是肯定的。陽光電源作為光伏和儲能行業的頭部廠商，始終致力于技術創新與引領。Ansys是全球知名的仿真軟件領導者。二者的強強聯合，必然會催生出更深層次、更前沿的技術交流與合作，共同助力陽光電源的產品邁向新的高峰，也為整個行業的發展貢獻力量。

技術鄰：作為資深工程師，您認為掌握Ansys仿真工具對年輕工程師的職業發展有哪些重要價值？

武文杰：我想分享三點：

首先，結構仿真遵循第一性原理，能幫助工程師深入理解產品運行的根本機理，是進行故障改善和產品創新的基礎。

第二，熟練掌握Ansys等主流仿真工具，能使工程師在行業中具備強大的核心競爭力和廣闊的發展前景。

第三，Ansys提供了許多行業交流機會。年輕工程師應多參與這些活動，與業內同仁進行思維碰撞，這將極大地有助于個人能力的提升和視野的開拓。

通過與武文杰博士的交流，我們深刻感受到，仿真已從傳統的“驗證工具”演變為驅動產品正向設計與創新的“核心引擎”。陽光電源與Ansys的深度合作，代表了行業頂尖企業與領先軟件供應商共同攻克技術難題、定義未來研發新范式的成功典范。在多物理場耦合、數字孿生與AI等技術的推動下，新能源電力電子設備的開發正步入一個更高效、更精準、更智能的新時代。

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