【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电推进，涉及涵道风扇电驱系统散热领域，特别涉及一种复合散热装置及方法、涵道风扇。
技术介绍
1、涵道风扇是电动航空器的一种重要动力装置，其所用的电驱系统具有功率密度高、重量轻、体积小的特点；其中，在电动航空器持续大功率运行工况下，电驱系统会出现快速温升的情况；另外，涵道风扇的电驱系统一般安装在密闭的小尺寸桨毂内，导致散热问题更加突出。进一步解释性的，当电机内部温度超过绝缘材料耐温限值，不仅会破坏电驱系统内部绝缘，还会造成永磁体不可逆退磁，影响电机寿命以及可靠性，甚至会导致功能失效。因此，高效散热对涵道风扇电驱系统安全使用至关重要。
2、目前，航空器用涵道风扇电驱系统主要是利用内部高速气流对电机外壳进行冷却，其尚存在的技术问题包括：
3、1)散热效率上限低、对内部冷却效果极差，且由于气流轴向流动将导致电机前后散热不均；
4、2)为了提高风冷效率，一般会在表面设置翅片，这增加了流动阻力，降低了涵道风扇拉力；
5、3)电驱系统采用的高功率密度电机内部紧凑，难以设置冷却通道、风扇等措施，且风冷难以满足需求，而液冷需配置额外的循环组件，显著增加涵道风扇整体质量和体积；
6、4)电机控制器的功率器件升温快，大功率运行时若散热不足极易过载烧毁，受涵道风扇设计约束，控制器内部紧凑、不易操作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合散热装置及方法、涵道风扇，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术第一方面，提供一种复合散热装置，用于涵道风扇电驱系统散热，包括：喷雾冷却系统、导热肋片、均热板、第一热管和第二热管；其中，
4、所述喷雾冷却系统包括储液部、控制部和输送管路；其中，所述储液部、所述控制部均用于固定安装在涵道风扇的涵道本体内，所述储液部用于存储冷媒，所述控制部用于控制所述喷雾冷却系统的启停与流量；所述输送管路用于布设在涵道风扇的支撑导叶、电机外壳内，所述输送管路的进口端用于与所述储液部相连通，所述输送管路的出口端为一个或多个，用于布设于预设喷射区域；
5、所述导热肋片用于设置于涵道风扇的电机外壳的内侧，以将电机绕组的热量传导至电机外壳；
6、所述均热板用于嵌入电机外壳的内部；所述第一热管用于嵌入涵道风扇的支撑导叶的内部，所述第一热管与所述均热板相连；
7、所述第二热管用于嵌入控制器外壳的内部，并延伸至尾部整流罩。
8、本专利技术的进一步改进在于，
9、所述预设喷射区域至少包括涵道风扇电驱系统的电机绕组的端部区域、控制器的内部区域。
10、本专利技术的进一步改进在于，
11、所述均热板为曲面均热板。
12、本专利技术的进一步改进在于，
13、所述第一热管为直角热管。
14、本专利技术的进一步改进在于，
15、所述第二热管为弧形热管。
16、本专利技术的进一步改进在于，
17、所述均热板替换为沿电机外壳周向布置且嵌入电机外壳内部的多根热管。
18、本专利技术的进一步改进在于，
19、所述输送管路的出口端设置有喷雾喷嘴。
20、本专利技术的进一步改进在于，
21、所述导热肋片与电机绕组的端部贴合；
22、或者，所述导热肋片插入电机绕组的间隙。
23、本专利技术第二方面，提供一种涵道风扇，采用本专利技术第一方面中任一项所述的复合散热装置；
24、其中，所述涵道风扇电驱系统的控制器功率器件与控制器外壳贴合，且沿圆周方向均匀分布。
25、本专利技术第三方面，提供一种基于本专利技术第一方面中任一项所述的复合散热装置的复合散热方法，包括以下步骤：
26、通过所述喷雾冷却系统的控制部获取预设喷射区域的最高温度，并与预设限值比较；当所述最高温度大于或等于所述预设限值时，控制开启所述喷雾冷却系统；当所述最高温度小于所述预设限值时，控制关闭所述喷雾冷却系统；
27、或者，通过所述喷雾冷却系统的控制部获取电机当前运行功率，并在电机当前运行功率达到峰值时，控制开启所述喷雾冷却系统。
28、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
29、本专利技术提供的复合散热装置，根据涵道风扇电驱系统的散热需求以及安装使用特点，采用风冷与喷雾冷却相结合的复合散热手段，可利用风冷解决大面积电机结构散热问题，可利用喷雾冷却解决电机控制器件局部严酷散热问题。具体解释性的，本专利技术通过均热板与第一热管的组合，能够充分利用涵道风扇已有的表面积来增强散热，替代了翅片所增加的面积；其中，取消表面翅片能够极大地降低表面阻力。本专利技术将均热板嵌入电机外壳，通过均热板的均温特性平衡电机表面温度，可提高电机工作时的平均温度上限。本专利技术通过导热肋片将电机绕组的热量导向电机外壳，再通过增加的喷雾冷却系统，可在峰值功率运行时或别的运行工况下对预设喷射区域(示例性的，如电机绕组的端部、控制器的内部等)进行快速降温，由于喷雾冷却效率远高于常规液冷，仅需携带少量冷却剂，针对性强、利用率高。本专利技术技术方案在控制器外壳内嵌入第二热管，并延伸至尾部整流罩，增大了散热面积和传热效率。本专利技术所有组件均嵌入涵道风扇，不会增加额外的体积。
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1.一种复合散热装置，其特征在于，用于涵道风扇电驱系统散热，包括：喷雾冷却系统(1)、导热肋片(2)、均热板(3)、第一热管(4)和第二热管(10)；其中，
2.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
9.一种涵道风扇，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项所述的复合散热装置；
10.一种基于权利要求1至8中任一项所述的复合散热装置的复合散热方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种复合散热装置，其特征在于，用于涵道风扇电驱系统散热，包括：喷雾冷却系统(1)、导热肋片(2)、均热板(3)、第一热管(4)和第二热管(10)；其中，
2.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种复合散热装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈新民，俞浪，熊俊辉，吴正园，陆佳南，胡雄龙，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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