(19)国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202211352534.1
(22)申请日 2022.11.01
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 115413209 A
(43)申请公布日 2022.11.29
(73)专利权人 中国航空工业 集团公司金城南京
机电液压 工程研究中心
地址 211106 江苏省南京市江宁经济技 术
开发区水阁路3 3号
(72)发明人 陈丽君 谭靖麒 张啸 宋李新
王小平 潘俊
(74)专利代理 机构 北京华创智道知识产权代理
事务所(普通 合伙) 11888
专利代理师 彭随丽(51)Int.Cl.
H05K 7/20(2006.01)
(56)对比文件
CN 113665438 A,2021.1 1.19
CN 105260540 A,2016.01.20
JP 2019204855 A,2019.1 1.28
CN 114568006 A,2022.05.31
审查员 糜增元
(54)发明名称
一种集成于机电设备的控制装置的散热方
法
(57)摘要
本发明涉及一种集成于机电设备的控制装
置的散热方法。 包括以下步骤: S1, 判断环境温度
是否高于控制装置最高承受温度, 如果环境温度
高于控制装置最高承受温度, 则采用隔热手段,
否则, 不采用; S2, 判断机电设备是否有可用流
体, 如果有, 则进行S3, 否则, 采用相变蓄热手段;
S3, 判断可用流体的温度是否高于控制装置最高
承受温度, 如果可用流体的温度高于控制装置最
高承受温度, 则采用半导体制冷手段或相变蓄热
手段, 否则采用主动冷却手段; S4, 计算S3中半导
体制冷手段和相变 蓄热手段的性能代偿损失, 如
果相变蓄热手段大于半导体制冷手段, 则采用半
导体制冷手段, 否则, 采用相变蓄热手段。 解决了
集成于机电设备后的控制装置的散热问题。
权利要求书2页 说明书8页 附图5页
CN 115413209 B
2022.12.30
CN 115413209 B
1.一种散热方法, 其特征在于, 所述散热方法用于对控制装置进行散热, 所述控制装置
集成于机电设备 上, 所述散热 方法包括以下步骤:
S1, 判断所述控制装置运行环境的温度是否高于所述控制装置的最高承受温度, 如果
所述控制装置运行环境的温度高于所述控制装置的最高承受温度, 则采用隔热手段, 否则,
不采用隔热手段; 其中, 所述隔热手段, 包括: 在壳体的内壁设置隔热层;
S2, 判断所述机电设备是否有可用流体, 如果所述机电设备有可用流体, 则进行S3, 否
则, 采用相变蓄热手段;
S3, 判断所述可用流体的温度是否高于所述控制装置的最高承受温度, 如果所述可用
流体的温度高于所述控制装置的最高承受温度, 则采用半导体制冷手段或相变蓄热手段,
否则采用主动冷却手段;
S4, 计算步骤S3中所述半导体制冷手段和所述相变蓄热手段的性能代偿损失, 如果所
述相变蓄热手段的性能代偿损失大于所述半导体制冷手段的性能代偿损失, 则采用半导体
制冷手段, 否则, 采用相变蓄热手段, 其中, 所述性能代偿损失是 由于安装设备对航空器性
能产生不利影响而引起的航空器性能附加损失。
2.根据权利要求1所述的一种散热方法, 其特征在于, 所述散热方法包括以下六种散热
方案: 散热方案一, 包括: 隔热手段、 相变蓄热手段; 散热方案二, 包括: 相变蓄热手段; 散热
方案三, 包括: 隔热手段、 半导体制冷手段; 散热方案四, 包括: 半导体制冷手段; 散热方案
五, 包括: 隔热手段、 主动冷却手段; 散热 方案六, 包括: 主动冷却手段。
3.根据权利要求1或2所述的一种散热方法, 其特征在于, 所述主动冷却手段包括: 将所
述控制装置设于壳体内; 所述控制装置一侧或两侧设置冷流体管路; 所述控制装置和所述
冷流体管路 之间填充导热 材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种散热方法, 其特征在于, 所述相变蓄热手段包括: 将所
述控制装置设于壳体内; 所述控制装置一侧或两侧设置相变蓄热材料; 所述控制装置与所
述相变蓄热 材料之间填充导热 材料。
5.根据权利要求1或2所述的一种散热方法, 其特征在于, 所述半导体制冷手段包括: 将
所述控制装置设于壳体内, 所述壳体上设有供电接口; 所述控制装置一侧或两侧设置半导
体制冷片, 所述半导体制冷片一侧设置热流体管路; 所述控制装置与所述半导体制冷片之
间填充导热 材料; 所述半导体制冷片和所述热流体管路 之间填充导热 材料。
6.根据权利要求3所述的一种散热方法, 其特征在于, 冷流体管路中管道与控制装置的
换热面积A1通过以下公式计算得 出:
其中, Q1为控制装置的发热功率, h1为冷流体管路中流体的表面传热系数, T1为控制装
置的表面温度, T2为流体温度。
7.根据权利要求4所述的一种散热方法, 其特征在于, 相变蓄热材料的体积V通过以下
公式计算得 出:权 利 要 求 书 1/2 页
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2其中, Q1为控制装置的发热功率, t为蓄热时间, L为相变蓄热材料的相变潜热, ρ 为相变
蓄热材料的密度。
8.根据权利要求5所述的一种散热方法, 其特征在于, 半导体制冷所需的 电功率W通过
以下公式计算得 出:
其中, Q1为控制装置的发热功率, η为半导体制冷片的效率。
9.根据权利要求1所述的一种散热方法, 其特征在于, 所述隔热层的厚度h通过以下公
式计算得 出:
其中, λ为隔热层所用材料的热导率, A2为控制装置与隔热层的接触面积, Q2为环境热源
的发热功率, T3为环境温度, T1为控制装置的表面温度。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种集成于机电设备的控制装置的散热方法
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