适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机，涉及无人机设备领域，包括：保温底板，保温底板的两侧分别铺贴有均热板和散热板，保温底板的中部开设有贯通槽，贯通槽的两端通过均热板和散热板合围成第一封闭空间；半导体制冷片，设置于第一封闭空间内，半导体制冷片的冷端和热端分别与均热板和散热板贴合；保温箱盖，与保温底板设置有均热板的一侧连接，保温箱盖与保温底板合围成第二封闭空间，机载设备设置于第二封闭空间内并与均热板贴合；该温控箱在机载设备处于高温工况时或低温工况下对半导体制冷片进行控制，为机载设备提供合适的工作温度保证无人机的安全飞行，同时可以提高设备的寿命，提高无人机重复使用次数。重复使用次数。重复使用次数。

【技术实现步骤摘要】
适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机


[0001]本专利技术属于无人机设备领域，更具体地，涉及适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机。

技术介绍

[0002]临近空间无人机飞行海拔高度可达20km以上，可携带多种任务设备，执行多种任务，并且可以重复使用。无人机在地面起降阶段经历的环境温度最高达+40.3℃，为机载设备的高温工况，在高空巡航阶段经历的环境温度最低至
‑
88.2℃，为机载设备的低温工况。机载设备正常工作温度需高于
‑
30℃，低于+40℃。为无人机的机载设备提供合适的工作温度可保证无人机的安全飞行，同时可以提高设备的寿命，提高无人机重复使用次数。
[0003]为保证机载设备在一定温度范围内工作，高温工况需对机载设备进行冷却散热，减少热量聚集，在低温工况需对机载设备保温，减少热量流失。
[0004]临近空间飞行器在高温工况能量相对富余，在低温工况能量相对匮乏。因此在高温工况使用主动热控为主、被动热控为辅的手段，消耗能量来增强机载设备与散热面之间的传导能力。在低温工况使用被动热控为主、主动热控为辅的手段，通过隔热设计减小机载设备与外界环境的热量传递，消耗少量能量对机载设备进行温度补偿。
[0005]由于临近空间无人机经历的环境温度变化范围大，机载设备既需要散热，又需要保温，同时能量使用又受到制约，如何在这些限制条件下满足机载设备工作温度的需求是本领域亟需解决的难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机，该温控箱在机载设备处于高温工况时启动半导体制冷片提高导热能力，在处于低温工况下关闭半导体制冷片减少向外界传递热量，为机载设备提供合适的工作温度保证无人机的安全飞行，同时可以提高设备的寿命，提高无人机重复使用次数。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，包括：
[0008]保温底板，所述保温底板的两侧分别铺贴有均热板和散热板，所述保温底板的中部开设有贯通槽，所述贯通槽的两端通过所述均热板和所述散热板合围成第一封闭空间；
[0009]半导体制冷片，设置于所述第一封闭空间内，所述半导体制冷片的冷端和热端分别与所述均热板和所述散热板贴合；
[0010]保温箱盖，呈盒状，所述保温箱盖与所述保温底板设置有所述均热板的一侧连接，所述保温箱盖与所述保温底板合围成第二封闭空间，机载设备设置于所述第二封闭空间内并与所述均热板贴合。
[0011]可选地，所述无人机的翼部开设有安装槽，所述安装槽与所述无人机外部连通，所述保温底板设置于所述安装槽内，所述散热板设置于靠近所述无人机外部的一侧。
[0012]可选地，所述散热板远离所述保温底板的一侧与所述无人机的下翼面平齐。
[0013]可选地，所述散热板远离所述保温底板的一侧进行粗糙处理。
[0014]可选地，还包括温度控制器，所述温度控制器与所述机载设备连接，所述半导体制冷片连接有两个通电设备，所述温度控制器根据所述机载设备的温度控制两个所述通电设备分别对所述半导体制冷片实现正向通电或方向通电。
[0015]可选地，所述半导体制冷片的制冷效率低于制热效率。
[0016]可选地，所述均热板的导热系数大于所述机载设备的导热系数。
[0017]可选地，所述半导体制冷片与所述散热板之间和所述半导体制冷片与所述均热板之间都设置有导热垫或导热硅脂。
[0018]可选地，所述均热板和所述散热板与所述保温底板的两侧之间设置有环氧胶。
[0019]本专利技术还提供了一种无人机，包括上述的适用于临近空间无人机的机载设备温控箱。
[0020]本专利技术提供了一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱及无人机，其有益效果在于：
[0021]1、该温控箱在无人机处于高温工况下，半导体制冷片正向通电，机载设备向大气环境的散热能力增强，在低温工况下，半导体制冷片不工作，机载设备向大气环境的散热能力减弱，当机载设备趋近工作温度临界值时，半导体制冷片反向通电，给机载设备传递热量，机载设备的温度进一步增强，保证无人机正常运行；
[0022]2、该温控箱中采用的半导体制冷片的制冷效率低于制热效率，在高温工况能量相对富余时可满功率使用从而达到散热效果，在低温工况能量相对匮乏时降功率使用便可达到保温效果，从而减小温控箱工作时对无人机用电量的影响；
[0023]3、该温控箱中均热板导热系数大于机载设备，可增强半导体制冷片与机载设备间的热量传递，提高导热效率，保证机载设备维持在工作温度范围内；
[0024]4、该温控箱内机载设备与均热板之间、半导体制冷片与均热板之间、半导体制冷片与散热板之间均采用导热垫或导热硅脂填充，能够减小传热热阻。
[0025]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0026]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0027]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱的二维结构示意图。
[0028]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱的三维结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、散热板；2、保温底板；3、均热板；4、半导体制冷片；5、机载设备；6、保温盖。
具体实施方式
[0031]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0032]本专利技术提供一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，包括：
[0033]保温底板，保温底板的两侧分别铺贴有均热板和散热板，保温底板的中部开设有贯通槽，贯通槽的两端通过均热板和散热板合围成第一封闭空间；
[0034]半导体制冷片，设置于第一封闭空间内，半导体制冷片的冷端和热端分别与均热板和散热板贴合；
[0035]保温箱盖，呈盒状，保温箱盖与保温底板设置有均热板的一侧连接，保温箱盖与保温底板合围成第二封闭空间，机载设备设置于第二封闭空间内并与均热板贴合。
[0036]具体的，该温控箱包括保温底板和保温箱盖，两者合围成第二封闭空间，第二封闭空间用于放置机载设备，机载设备固定在保温底板上，其中保温底板的内侧和外侧分别铺贴有均热板和散热板，其中散热板的一侧与保温箱盖的盖沿口和机载设备的底部贴合，散热板的另一侧与保温底板的内侧贴合，在保温底板的中部开设有贯通槽，贯通槽连通保温底板的内侧和外侧，贯通槽被均热板和散热板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，其特征在于，包括：保温底板，所述保温底板的两侧分别铺贴有均热板和散热板，所述保温底板的中部开设有贯通槽，所述贯通槽的两端通过所述均热板和所述散热板合围成第一封闭空间；半导体制冷片，设置于所述第一封闭空间内，所述半导体制冷片的冷端和热端分别与所述均热板和所述散热板贴合；保温箱盖，呈盒状，所述保温箱盖与所述保温底板设置有所述均热板的一侧连接，所述保温箱盖与所述保温底板合围成第二封闭空间，机载设备设置于所述第二封闭空间内并与所述均热板贴合。2.根据权利要求1所述的适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，其特征在于，所述无人机的翼部开设有安装槽，所述安装槽与所述无人机外部连通，所述保温底板设置于所述安装槽内，所述散热板设置于靠近所述无人机外部的一侧。3.根据权利要求2所述的适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，其特征在于，所述散热板远离所述保温底板的一侧与所述无人机的下翼面平齐。4.根据权利要求1所述的适用于临近空间无人机的机载设备温控箱，其特征在于，所述散热板远离所述保温底板的一侧进行粗糙处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵顺，仪志胜，胡茂杨，杨捷，贾永清，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：