[发明专利]一种用于无人机燃料电池的散热系统

说明书

本发明公开了一种用于无人机燃料电池的散热系统，包括吸热单元、放热单元以及连通吸热单元和放热单元单元之间的传热传质通路；所述吸热单元用于吸收燃料电池放出的热量，经过传热传质通路传递到放热单元；所述放热单元单元用于与无人机的壳体相连接，以进行热量传递。利用无人机的金属壳体与散热系统的散热单元相结合，增大散热单元与周围环境的对流换热面积，在不显著增加无人机的重量和体积的条件下增强散热系统的散热能力，保障燃料电池在安全温度范围内运行。

技术领域

本发明涉及燃料电池无人机技术领域，尤其涉及一种用于无人机燃料电池的散热系统。

背景技术

无人机是一种利用无线电技术远程操控或内置程序控制的飞行器。燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置，具有功率密度高、运行稳定、清洁环保等优点。随着燃料电池技术的发展成熟，无人机以燃料电池作为主动力装置的应用日趋普遍。燃料电池在运行过程中会产生大量的热量，如果不及时散出，将会导致燃料电池工作温度超过安全范围，造成燃料电池及无人机的损坏。

现有的大部分无人机利用风扇对燃料电池进行散热，或者没有专门考虑燃料电池的散热需求，总的来说散热效果较差，具有较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种应用于无人机的燃料电池散热系统，该系统将燃料电池产生的热量及时排放到周围环境，保证燃料电池在一个安全的温度范围内运行。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于无人机燃料电池的散热系统，包括吸热单元、放热单元以及连通吸热单元和放热单元单元之间的传热传质通路；

所述吸热单元用于吸收燃料电池放出的热量，经过传热传质通路传递到放热单元；

所述放热单元单元用于与无人机的壳体相连接，以进行热量传递。

进一步地，所述的用于无人机燃料电池的散热系统还包括流体工质，流体工质通过传热传质通路在吸热单元和散热单元之间循环流动，所述流体工质为汽相或液相单相流体或者包含相变过程的汽液两相流体。

进一步地，所述吸热单元与燃料电池表面接触或者嵌入到燃料电池内部，或者就是燃料电池内部冷却流道本身。

进一步地，所述散热系统为环路热管式散热系统，包括作为吸热单元的蒸发器、作为发热单元的冷凝器以及作为传热传质通路的连接管路；所述蒸发器贴合在燃料电池的表面，蒸发器中包含多孔结构的毛细芯；所冷凝器连接在无人机的壳体上；连接管路中所含有的流体工质为可相变的汽液两相态工质。

进一步地，所述蒸发器和燃料电池之间设置有导热材料。

进一步地，所述无人机的壳体为金属壳体，冷凝器与无人机的金属壳体通过焊接或一体成型的方式连接固定。

进一步地，所述散热系统为热管式散热系统，包含多个热管，热管的一端为蒸发端并作为吸热单元，另一端为冷凝端并作为放热单元单元，热管两端之间的管路作为传热传质通路；热管中所含有的流体工质为可相变的汽液两相态工质；热管的蒸发端嵌入到燃料电池内部或者贴合在燃料电池表面，热管的冷凝端连接在无人机的壳体上。

进一步地，所述无人机的壳体为金属壳体，热管的冷凝端与无人机的金属壳体通过焊接或一体成型的方式连接固定。

进一步地，所述吸热单元为燃料电池内部的冷却流道；所述放热单元为散热器，散热器连接在无人机的壳体上；所述传热传质通路包括连接管路和驱动泵，驱动泵驱动流体工质在散热系统中循环流动。

进一步地，所述无人机的壳体为金属壳体，散热器与无人机的金属壳体通过焊接或一体成型的方式连接固定。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：