為了使這些系統更具可比性，本項研究采用了一個適用于不同冷卻系統的、被稱為HybridPACK的通用“基礎功率模塊”。在配置中采用了一套基本輸入參數集，例如行駛循環、電機類型、甚至半導體的電氣特性等。同時，為簡化計算，忽略了不同駕駛策略的影響。
　　在電力電子系統中，功率半導體模塊溫度及溫度波動對可靠性有較大的影響。為此，基于功率半導體模塊的功率損耗計算和熱仿真模型。開發了一個程序來計算整個行駛循環期間的溫度。
　　通過計算出從功率半導體模塊至冷卻系統的溫度分布，可以評估出模塊各部分受到的熱應力，諸如焊接點或鍵合點等。通過將熱應力轉換為可靠性試驗數據，可以預測出功率半導體模塊的使用壽命。
　　從行駛循環到可靠性試驗
　　可靠性試驗
　　在使用壽命期內，模塊要承受環境（氣候）造成的被動溫度波動，及因模塊運行發熱造成的主動溫度循環。溫度循環和功率循環試驗，可以模擬以上幾種情況對模塊壽命的影響。
　　溫度循環：在溫度循環試驗中，在沒有電氣應力的情況下，改變功率半導體模塊的環境溫度，包括對（TST：熱沖擊試驗）和（TC：熱循環試驗）。這項實驗主要用于評估焊接點的可靠性，及評估模塊在貯存、運輸或使用過程中對可能發生的溫度突變的耐受性。
　　功率循環：功率循環（PC）試驗可用于確定功率模塊內部半導體芯片和內部連接點焊接，在通過周期性電流時，對熱應力和機械應力的耐受性。周期性施加電流會導致溫度快速變化，會導致綁定線機械位置波動。功率循環試驗對高溫條件下的工作壽命預期分析具有代表性［1］。
　　熱應力造成的主要故障是IGBT模塊的內部焊接疲勞和焊接線脫落。
　　研究方法
　　圖1根據逆變器系統的冷卻條件和行駛策略（行駛工況曲線、電機和行駛控制）信息，可得出功率模塊的在特定工況下，關鍵電氣參數特性集，進而計算出典型循環次數，以評估功率模塊的壽命，在本項研究中，幾個紅色參數是變量。
　　
　　圖1：計算等效試驗循環次數的一般方法。在本項研究中，只有紅色參數是變量。
　　基本條件（輸入參數）
　　為了不受行駛條件、電機特性以及芯片特性的影響，選擇了一個常見的輸入參數集。
　　選擇了一個業內廣泛應用的功率半導體模塊。這個類型的模塊經專門設計，適用于最高功率在20 kW以內的輕度混合動力電動汽車應用［2］。針對高達150°C的工作節溫設計，該模塊為6管合一的IGBT設計，最高額定電流為400A/650V。
　　典型汽車行駛循環工況包括多個啟停序列和5個滿負荷條件下的10秒鐘長的恢復循環，繪制出任務曲線。并假定，模塊柵極驅動條件理想，盡管這有可能低估整個逆變器系統中的功率損耗。因此，通過計算最惡劣工況條件下的功率損耗（最高溫度）來補償［6］。