一种集成于机电设备的控制装置的散热方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。集成于机电设备后的控制装置的散热问题。集成于机电设备后的控制装置的散热问题。

【技术实现步骤摘要】
一种集成于机电设备的控制装置的散热方法


[0001]本专利技术涉及机电设备散热
，特别涉及航空机电设备散热
，具体而言，涉及一种散热方法、控制装置及机电设备。

技术介绍

[0002]航空领域的机电设备与信号检测装置、数据处理装置和无线通讯装置等控制装置均独立设置，其相互之间为有线连接。有线连接集成度低，空间利用率低，通讯线缆布局复杂，无法直接在机电产品本体上实现实时数据采集及信号监测，一般用于地面试验，有必要研制信号检测装置、数据处理装置和无线通讯装置等控制装置与机电设备高度集成的智能航空机电产品，从而取代地面大型数据采集系统和数据处理系统。
[0003]直接将控制装置与机电设备融合集成，无法满足工作环境的要求，这是因为机电设备与控制装置在各自设计过程中所考虑的环境影响有较大区别。机电设备通常处于较为恶劣的工作环境中，工作环境温度通常达到上百摄氏度，其设计过程中要求较高。而控制装置通常按照电子舱环境进行设计，其正常工作的温度通常不超过一百摄氏度，其设计过程中要求较低。因此，直接将机电设备与控制装置集成融合，控制装置会面临温度过高等问题，导致故障频发，同时，不同机电设备的结构不同、运行工况不同，设备与控制装置集成融合时，也会面对不同的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术存在的不足，为解决集成于机电设备后的控制装置的散热问题，本专利技术提供了一种控制装置的散热方法和一种集成有控制装置的机电设备。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种散热方法，散热方法用于对控制装置进行散热，控制装置集成于机电设备上，散热方法包括以下步骤：S1，判断控制装置运行环境的温度是否高于控制装置的最高承受温度，如果控制装置运行环境的温度高于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；S2，判断机电设备是否有可用流体，如果机电设备有可用流体，则进行S3，否则，采用相变蓄热手段；S3，判断可用流体的温度是否高于控制装置的最高承受温度，如果可用流体的温度高于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，如果相变蓄热手段的性能代偿损失大于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。
[0006]在一些实施例中，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。
[0007]在一些实施例中，主动冷却手段包括：将控制装置设于壳体内；控制装置一侧或两侧设置冷流体管路；控制装置和冷流体管路之间填充导热材料。
[0008]在一些实施例中，相变蓄热手段包括：将控制装置设于壳体内；控制装置一侧或两侧设置相变蓄热材料；控制装置与相变蓄热材料之间填充导热材料。
[0009]在一些实施例中，半导体制冷手段包括：将控制装置设于壳体内，壳体上设有供电接口；控制装置一侧或两侧设置半导体制冷片，半导体制冷片一侧设置热流体管路；控制装置与半导体制冷片之间填充导热材料；半导体制冷片和热流体管路之间填充导热材料。
[0010]在一些实施例中，隔热手段，包括：在壳体的内壁设置隔热层。
[0011]在一些实施例中，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。
[0012]在一些实施例中，相变蓄热材料的体积V通过以下公式计算得出：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。
[0013]在一些实施例中，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。
[0014]在一些实施例中，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。
[0015]第二方面，本专利技术还提供了一种控制装置，控制装置采用第一方面的散热方法进行散热。
[0016]第三方面，本专利技术还提供了一种机电设备，机电设备集成有第二方面的控制装置。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过判断控制装置运行环境的温度是否高于控制装置的最高承受温度，判断机电设备是否有可用流体，判断可用流体的温度是否高于控制装置最高承受温度，计算半导体制冷手段和相变蓄热手段的性能代偿损失等多项判别标准，针对不同的机电设备采用不同的散热方案，可以满足不同机电设备集成控制装置后，控制装置的散热需要，针对机电设备安装位置不同，工作状况不同给出了不同的散热方案，并
且通过计算公式，给出每个散热方案的关键技术参数，在结构设计和生产制造难度小的基础上，保证了控制装置的散热效率，避免了舱室内的环境温度、机电设备的本体温度以及控制装置自身产热对控制装置工作的影响，保证控制装置正常稳定地运行。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0020]图1示出了一种控制装置的散热方法的流程示意图；图2示出了一种采用隔热手段和主动冷却手段的控制装置的结构示意图；图3示出了另一种采用隔热手段和主动冷却手段的控制装置的结构示意图；图4示出了一种采用主动冷却手段的控制装置的结构示意图；图5示出了另一种采用主动冷却手段的控制装置的结构示意图；图6示出了一种采用隔热手段和相变蓄热手段的控制装置的结构示意图；图7示出了另一种采用隔热手段和相变蓄热手段的控制装置的结构示意图；图8示出了一种采用相变蓄热手段的控制装置的结构示意图；图9示出了另一种采用相变蓄热手段的控制装置的结构示意图；图10示出了一种采用隔热手段和半导体制冷手段的控制装置的结构示意图；图11示出了另一种采用隔热手段和半导体制冷手段的控制装置的结构示意图；图12示出了一种采用半导体制冷手段的控制装置的结构示意图；图13示出了另一种采用半导体制冷手段的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
[0022]如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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；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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽君，谭靖麒，张啸，宋李新，王小平，潘俊，
申请(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，
类型：发明
国别省市：