CN117622492A - 飞行器舱内温度调节系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种飞行器舱内温度调节系统及控制方法，属于飞行器温控技术领域。飞行器舱内温度调节系统包括：电池包，所述电池包具有模组容纳腔，所述模组容纳腔内设置有相变介质；以及热泵空调回路，所述热泵空调回路包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器、循环泵组件以及舱内换热器，所述电池换热器设置于模组容纳腔内与所述相变介质热交换连接，且所述循环泵组件用于给所述管路内的冷媒在所述电池换热器和所述舱内换热器之间的循环流动提供动力。本申请无需设置与外界连通的机身进风口，从而降低了飞行器的气动阻力。

Description

飞行器舱内温度调节系统及控制方法

技术领域

本申请涉及飞行器温控技术领域，尤其涉及一种飞行器舱内温度调节系统及控制方法。

背景技术

相关技术中，飞行器舱内温度调节需要设置一舱外换热器实现热量在舱内空气和舱外空气之间的转移。

但是，舱外换热器需要飞行器的机身增加一机身进风口，导致飞行器的气动阻力增大。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种飞行器舱内温度调节系统及控制方法，旨在解决相关技术中布置舱外换热器导致飞行器气动阻力增大的问题。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种飞行器舱内温度调节系统，包括：

电池包，电池包具有模组容纳腔，模组容纳腔内设置有相变介质；以及

热泵空调回路，热泵空调回路包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器、循环泵组件以及舱内换热器，电池换热器设置于模组容纳腔内与相变介质热交换连接，且循环泵组件用于给管路内的冷媒在电池换热器和舱内换热器之间的循环流动提供动力。

在本申请可能的一实施例中，电池包包括电池包外箱体，电池包外箱体内具有模组容纳腔，模组容纳腔内设置有至少一个电池模组，电池模组包括模组壳体，模组壳体包括电芯容纳腔；

其中，模组容纳腔和/或电芯容纳腔内至少部分填充相变介质，且电池换热器设置于相变介质内以与相变介质热交换连接。

在本申请可能的一实施例中，模组容纳腔和/或电芯容纳腔内还填充不燃气体。

在本申请可能的一实施例中，模组容纳腔内设置有至少一个电池模组，电池模组包括模组壳体，模组壳体包括电芯容纳腔，模组容纳腔和/或电芯容纳腔内设置有至少一个相变模块，相变模块内填充相变介质；

其中，电池换热器的换热管与相变模块连接，以与相变介质热交换连接。

在本申请可能的一实施例中，模组容纳腔和/或电芯容纳腔内填充不燃气体和/或换热流体；其中，电芯容纳腔与模组容纳腔连通。

在本申请可能的一实施例中，电池包包括多个，电池换热器包括多个，且任意两个电池换热器彼此串联连接或者并联连接；

其中，各电池包与至少一个电池换热器相对应，且各电池换热器设置于对应的电池包中。

在本申请可能的一实施例中，电池换热器包括至少一个换热段，换热段包括多个彼此并联连接的换热流道；

其中，换热段包括多个时，任意两个换热段彼此串联连接或者并联连接。

在本申请可能的一实施例中，模组容纳腔内设置有至少一个电池模组；

其中，电池换热器包括第一换热管，第一换热管的至少部分与电池模组的外侧壁连接；和/或

电池换热器包括第二换热管，第二换热管的至少部分设置于电池模组的电芯容纳腔内。

在本申请可能的一实施例中，第二换热管的至少部分与电芯容纳腔内的电芯贴合。

在本申请可能的一实施例中，相变介质包括石蜡、泡沫铝复合相变材料或者石蜡复合相变材料。

在本申请可能的一实施例中，循环泵组件包括节流组件、四通换向阀、气液分离器与压缩机，气液分离器的入口与四通换向阀的第二阀口连通，气液分离器的出口与压缩机的吸气口连接，压缩机的排气口与四通换向阀的第四阀口连通，四通换向阀的第三阀口与舱内换热器连通，四通换向阀的第一阀口与电池换热器连通，节流组件设置于舱内换热器与电池换热器之间。

在本申请可能的一实施例中，循环泵组件包括节流组件、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、气液分离器与压缩机，第一开关阀的一端与电池换热器连通，第一开关阀的另一端与气液分离器的入口连通，第二开关阀的一端与电池换热器连通，第二开关阀的另一端与压缩机的排气口连通，第三开关阀的一端与第一开关阀的另一端连通，第三开关阀的另一端与舱内换热器连通，第四开关阀的一端与第二开关阀的另一端连通，第四开关阀的另一端与第三开关阀的另一端连通。

在本申请可能的一实施例中，节流组件为双向膨胀阀；或者

节流组件包括两个并联的单向膨胀阀；或者

节流组件包括单向膨胀阀与多通阀，多通阀的第一端口与电池换热器连通，多通阀的第三端口与舱内换热器连通，多通阀的第二端口与第四端口通过单向膨胀阀连通。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括舱内空调器，舱内空调器设置于飞行器的机舱内，舱内空调器包括：

空调壳体，空调壳体内具有收容腔，收容腔内设置有舱内换热器，空调壳体开设有两个可启闭的进风口以及至少一个可启闭的出风口，进风口和出风口均与收容腔连通，两个进风口中的一者以及出风口均与机舱连通，两个进风口中的另一者与飞行器的机身进风口连通；以及

增压件，增压件设置于收容腔内，且增压件设置于舱内换热器与进风口之间。

在本申请可能的一实施例中，出风口包括多个时，多个出风口中至少部分出风口的出风方向不同。

在本申请可能的一实施例中，舱内空调器还包括：

空气过滤器，空气过滤器设置于空调壳体内，且设置于两个进风口与出风口之间。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：

舱外换热器，舱外换热器与电池换热器串联连接或者并联连接。

在本申请可能的一实施例中，舱外换热器设置于机身的气动正压区；或者

机身开设有机体进气通道，舱外换热器设置于机体进气通道内，且机体进气通道内还设置有舱外电子扇。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：

加热管路，加热管路与电池换热器串联连接或者并联连接，加热管路包括舱内加热器，舱内加热器用于对流经加热管路的冷媒进行加热处理。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：

地面换热机构，地面换热机构与飞行器分体设置，地面换热机构用于改变相变介质的相态。

第二方面，本申请还提供了一种飞行器舱内温度调节系统的控制方法，方法包括：

获取飞行器的飞行场景信息；

基于飞行场景信息，确定飞行器舱内温度调节系统的相变介质的场景所需相态；

在飞行器执行飞行任务前，控制地面换热机构启动运行，直至相变介质的相态转变为场景所需相态；

在飞行器执行飞行任务中，控制飞行器舱内温度调节系统启动运行。

本申请实施例提供了一种飞行器舱内温度调节系统，包括：电池包，电池包具有模组容纳腔，模组容纳腔内设置有相变介质；以及热泵空调回路，热泵空调回路包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器、循环泵组件以及舱内换热器，电池换热器设置于模组容纳腔内与相变介质热交换连接，且循环泵组件用于给管路内的冷媒在电池换热器和舱内换热器之间的循环流动提供动力。

由此，本申请实施例在电池包的模组容纳腔内设置相变介质，并将热泵空调回路的其中一个换热器与相变介质热交换连接构造为电池换热器，从而可以通过相变介质的相态的改变实现热量在相变介质和热泵空调回路冷媒之间的交换，在没有传动发动机引气条件下实现了飞行器的舱内环控的制冷和制热。相较于相关技术中与外界空气进行热交换的舱外换热器，本申请实施例无需设置与外界连通的机身进风口，从而降低了飞行器的气动阻力。

此外，本申请实施例中，由于相变介质在体积一定的情况下，可以提供较大的储能容量，由此在电池包内设置相变介质作为储能材料，可以充分利用电池包的内部空间，减少了对飞行器内部空间的占用。且相较于舱外换热器，集成于电池包的电池换热器无需将气体引入机舱内所需的结构组件，从而明显减少了系统重量。

另外，本申请实施例中，在电池包内设置相变介质，还可以利用相变介质有效对飞行器的电池包进行热管理，乃至于取消液冷装置或者风冷等电池热管理结构，以进一步减少飞行器的系统重量。

附图说明

图1为本申请飞行器舱内温度调节系统一实施例的结构示意图；

图2为本申请飞行器舱内温度调节系统中循环泵组件的另一实施例的结构示意图；

图3为本申请飞行器舱内温度调节系统中循环泵组件的又一实施例的结构示意图；

图4为本申请飞行器舱内温度调节系统中循环泵组件的再一实施例的结构示意图；

图5为本申请飞行器舱内温度调节系统中电池换热器的结构示意图，其中，电池模组内填充有相变介质；

图6为本申请飞行器舱内温度调节系统中电池换热器的结构示意图，其中，电池模组内具有相变模块；

图7为本申请飞行器舱内温度调节系统的制热模式示意图；

图8为本申请飞行器舱内温度调节系统的制冷模式示意图；

图9为本申请飞行器舱内温度调节系统中多电池包的示意图；

图10为本申请飞行器舱内温度调节系统中电池换热器多换热流道的示意图；

图11为本申请飞行器舱内温度调节系统中舱内空调器的示意图；

图12为本申请飞行器舱内温度调节系统另一实施例的示意图；

图13为本申请飞行器舱内温度调节系统又一实施例的示意图；

图14为本申请飞行器舱内温度调节系统再一实施例的示意图；

图15为本申请飞行器舱内温度调节系统中地面换热机构的结构示意图；

图16为本申请飞行器舱内温度调节系统的控制方法的流程示意图。

附图标号说明：

100-电池包，101-相变介质，120-电池模组，121a-壳本体，121b-盖板，121c-密封圈，1211-第一连通口，1212-第二连通口，1213-泄压装置，122-电芯，123-相变模块，124-导热胶，125-电池管理系统，300-排风口，400-机身进风口，200-热泵空调回路，210-电池换热器，211-分流管，212-集流管，213-第一换热管，214-第二换热管，2111-冷媒入口，2121-冷媒出口，220-循环泵组件，221-双向膨胀阀，222-四通换向阀，223-气液分离器，224-压缩机，2221a-第一开关阀、2221b-第二开关阀、2221c-第三开关阀、2221d-第四开关阀，2212单向膨胀阀，2211-多通阀，230舱内空调器，231-空调壳体，232-舱内换热器，233-增压件，234-风门，2311-外循环口，2312-内循环口，2313-出风口，235-空气过滤器，240-辅循环支路，241-舱外换热器，242-调节阀，243-泵体，244-舱外电子扇，250-舱内加热器，600-地面换热机构，610-储液罐，620-第三管路，630-第四管路，640-第五管路，650-第六管路，660-第一阀体，670-第二阀体，680-第三阀体，690-第四阀体，700-储气装置，710-换热设备，720-泵，730-控制系统。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

传统客机或直升机的舱内温度调节可以采用空气循环制冷原理进行制冷，利用制冷除湿后的空气与从发动机引入的压缩机空气混合达到调温除湿的目的。具体可以是通过发动机引气，将发动机引气分冷热两路，冷路空气经过一级冷却、压缩机、二级冷却、三级冷却、除湿、膨胀变成低温气体，热路经过调压阀门后与冷路气体混合，通过调节混合比例实现不同的温度的调节。然而eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，电动垂直起降飞行器）的动力来自电池，飞行器上没有可供温度调节使用的压缩机空气以及足够的余热。由此，eVTOL的舱内温度调节系统无论是热泵舱内环控还是非热泵舱内环控都需要设置舱外换热器，实现热量从舱内到舱外的转移或者从舱外向舱内的转移。但是，此种方式飞行器需要在机身上增加一机身进风口，导致飞行器的气动阻力增加。

为此，本申请提供了一种飞行器舱内温度调节系统及控制方法，通过在电池包的模组容纳腔内设置相变介质，并将热泵空调回路的其中一个换热器设置于电池包内与相变介质热交换连接构造为电池换热器，从而可以通过相变介质的相态的改变实现热量在相变介质和热泵空调回路冷媒之间转移。不难理解的，相较于相关技术中与外界空气进行热交换的舱外换热器，本申请实施例无需设置与外界连通的机身进风口，从而降低了飞行器的气动阻力。

下面结合一些具体实施例进一步阐述本申请的发明构思。

请参阅图1，本实施例提供了一种飞行器舱内温度调节系统，包括电池包100与热泵空调回路200。

其中，电池包100具有模组容纳腔，模组容纳腔内设置有相变介质101。热泵空调回路200包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器210、循环泵组件220以及舱内换热器232，电池换热器210设置于模组容纳腔内与相变介质101热交换连接，且循环泵组件220用于给管路内的冷媒在电池换热器210和舱内换热器232之间的循环流动提供动力。

本实施例中飞行器可以是传统客机、直升机、无人机或者eVTOL（electricVertical Take-off and Landing，电动垂直起降飞行器）等飞行器。其中，对于传统客机或者直升机等以非电能作为动力来源的飞行器，电池包100可以是该类飞行器中配置的蓄能电池模组等电池包结构。而对于无人机或者eVTOL（electric Vertical Take-off andLanding，电动垂直起降飞行器）等以动力电池作为动力来源的飞行器，电池包100可以是该类飞行器的动力电池包，当然，电池包100也可以是该类飞行器中除了动力电池包之外的其他蓄能电池结构，本实施例对此并不限制。下面以飞行器为eVTOL，电池包100为动力电池为例进行举例说明。

具体而言，飞行器包括机体，机体内具有成员舱、驾驶舱以及工具舱等机舱。请参阅图1，飞行器上布置有热泵空调回路200，热泵空调回路200包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器210、循环泵组件220以及舱内换热器232。舱内换热器232用于与成员舱、驾驶舱以及工具舱等舱室内的空气进行热量交换。当然，舱内换热器232可以是一个或者多个，如不同的舱内换热器232设置于成员舱、驾驶舱或者工具舱等不同的舱室中，多个舱内换热器232彼此之间可并联。

循环泵组件220用于给管路内的冷媒在电池换热器210和舱内换热器232之间的循环流动提供动力。其中，冷媒可以用R134a、R1234yf、R744、R410A、R407A、R407C、R415b或者是其他任意的适合用作热泵系统的制冷剂。

循环泵组件220包含但不限于节流组件、四通换向阀222、气液分离器223以及压缩机224。在热泵空调回路200中，压缩机224为热泵空调回路200工作的动力器件，通过压缩机224将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒。高温高压的气态冷媒被冷凝器（电池换热器210或者舱内换热器232）冷凝后变成中温高压的液态冷媒，并释放大量热量。然后中温高压的液态冷媒在膨胀阀中绝热膨胀变成低温低压的气液混合态冷媒。气液混合态冷媒在蒸发器（舱内换热器232或者电池换热器210）中吸热变成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒经过气液分离器223后回到压缩机224进行下一个循环。四通换向阀222可通过改变第一阀口b、第二阀口c、第三阀口d和第四阀口a的内部连通关系，实现热泵空调回路200制冷模式和制热模式的切换。在一些具体实施方式中，气液分离器223的入口与四通换向阀222的第二阀口c连通，气液分离器223的出口与压缩机224的吸气口连通，压缩机224的排气口与四通换向阀222的第四阀口a连通，四通换向阀222的第三阀口d与舱内换热器232的一端连通，且舱内换热器232的另一端与双向膨胀阀221的一端连通。而四通换向阀222的第一阀口b以及双向膨胀阀221的另一端均与热泵空调回路200中的另一换热器，即电池换热器210连通。

或者，在另一些具体实施方式中，循环泵组件包括节流组件、第一开关阀2221a、第二开关阀2221b、第三开关阀2221c、第四开关阀2221d、气液分离器223与压缩机224，第一开关阀2221a的一端与电池换热器210连通，第一开关阀2221a的另一端与气液分离器223的入口连通，第二开关阀2221b的一端与电池换热器210连通，第二开关阀2221b的另一端与压缩机224的排气口连通，第三开关阀2221c的一端与第一开关阀2221a的另一端连通，第三开关阀2221c的另一端与舱内换热器232连通，第四开关阀2221d的一端与第二开关阀2221b的另一端连通，第四开关阀2221d的另一端与第三开关阀2221c的另一端连通。

也即是，四通换向阀222还可以替换为多个阀门管件的组合，只要其能实现制热模式和制冷模式的切换即可。如请参阅图2，四通换向阀222可以是4个开关阀（第一开关阀2221a、第二开关阀2221b、第三开关阀2221c、第四开关阀2221d）依次首尾连接形成的环状管道。通过对4个开关阀的控制，可以实现不同流通模式的切换。

此外，节流组件可以是热力膨胀阀、电子膨胀阀、节流短管或者其他任何适合热泵系统的节流机构。如，节流组件可以是双向膨胀阀。而当膨胀阀是单向膨胀阀2212时，请参阅图3，可以额外串联一多通阀2211。也即是，节流组件包括单向膨胀阀2212与多通阀2211，多通阀2211的第一端口f与电池换热器210连通，多通阀2211的第三端口h与舱内换热器232连通，多通阀2211的第二端口g与第四端口e通过单向膨胀阀2212连通。或者请参阅图4，节流组件包括两个并联的单向膨胀阀2212，实现热泵空调回路200在制热模式和制冷模式之间的切换。

请参阅图5，而热泵空调系统中的另一换热器集成于飞行器的电池包100内。具体的，机体内还具有电池舱，电池舱内安装有电池包100。电池包100包括一电池包外箱体，该电池包外箱体可设置有支耳等安装结构，以将电池包100固定安装于电池舱内。电池包外箱体内具有一模组容纳腔，电池模组120即安装于内。可以理解的，电池模组120的外侧壁上也可设置支耳等安装结构，从而电池模组120可通过支耳等安装结构固定于模组容纳腔内。或者，模组容纳腔内可容置一模组支承组件，从而电池模组120通过模组支承组件固定安装于模组容纳腔内。

值得一提的是，模组容纳腔内可以安装一个或者多个电池模组120。如上述的模组支承组件可构建出多个模组安装位，从而安装多个电池模组120。多个电池模组120可以呈阵列布置于模组容纳腔内，或者多个电池模组120还可以分为多个安装组，多组安装组呈阵列间隔排列，而每组安装组内的多个电池模组120可以呈阵列间隔布置，也可以堆叠布置，本实施例对此并不限制。为了兼具较高的能量密度和较佳的散热效率，多个电池模组120分为多个呈阵列间隔排布的多个组，而每组的多个电池模组120堆叠布置。对于各个电池模组120而言，其包括模组壳体，模组壳体内限定出电芯容纳腔，电芯容纳腔内安装有一个或者多个电芯122。其中，电芯122可以配置为软包电芯、方形电芯或者圆柱电芯等。

而模组容纳腔内具有相变介质101，包括但不限于以下方式：

在一些具体实施方式中，模组容纳腔和/或电芯容纳腔内至少部分填充相变介质101。具体可以为：在电池模组120之间的间隙与电池模组120和电池包外壳体的内壁之间的间隙填充有相变介质101；或者，请参阅图5，在电芯122之间的间隙以及电芯122与模组壳体之间的间隙填充有相变介质101；或者在电池模组120之间的间隙、电池模组120与电池包外壳体的内壁之间的间隙，电芯122之间的间隙以及电芯122与模组壳体之间的间隙均填充有相变介质101。

可以理解的，模组壳体一侧开口或者两端贯通，从而电芯容纳腔与模组容纳腔连通，此时，模组壳体的开口不仅用于供电芯122的插装，还可以供相变介质101在电芯容纳腔和模组容纳腔之间流动，以使电池包100内的热量分布更加均匀。当然，电芯容纳腔与模组容纳腔也可彼此不连通，此时，电池模组120的内外部之间的热量传递可以通过模组壳体进行传递。

值得一提的是，模组容纳腔内可填满相变介质101，或者还可以是相变介质101填充模组容纳腔的部分。如在一实施方式中，模组容纳腔内还可填充有不燃气体，使得电池模组120和/或电芯122与不燃气体接触。如此，当电池模组120发生热失控时，不燃气体能抑制电池模组120燃烧。其中，不燃气体指的是除可燃气体和助燃气体外的气体，如包括惰性气体、氮气、二氧化碳、及六氟化硫中的一种或多种。

此时，电池换热器210设置于相变介质101内以与相变介质101热交换连接。

或者，在另一些具体实施方式中：在模组容纳腔或者电芯容纳腔内设置有一个或者多个相变模块，相变模块内填充相变介质101。具体的，相变模块包括一密闭的中空壳体，该中空壳体内填充有相变介质101。其中，相变模块的具体布置位置包括但不限于电池模组120之间，电池模组120和电池包外壳体的内壁之间，电芯122之间以及电芯122与模组壳体之间。其中，为了使得相变模块更好地与电池换热器210的零部件和/或电芯122等接触以实现更佳的热传递，以及便于布置电池换热器210的换热管等零部件，该中空壳体可以是柔性壳体。

以相变模块设置于电芯122之间进行具体说明：请参阅图6，模组壳体包括呈一端开口的壳本体121a、盖合于开口的盖板121b以及密封圈121c，壳本体121a和盖板121b限制出电芯容纳腔。相变模块123设于电芯容纳腔，其位于相邻两个电芯122之间。如此，电芯122可直接与相变模块123发生热交换，有利于提高对电芯122的散热效率。此外，电池模组120还包括设于电芯容纳腔的导热胶124，导热胶124连接模组壳体、电芯122、及相变模块123。如此，电芯122的热量还能通过导热胶124传递至模组壳体，通过模组壳体与外界环境发生热交换，有利于提高对电芯122的散热效率，而且相变模块123的热量还能通过导热胶124传递至模组壳体，通过模组壳体与外界环境发生热交换，有利于提高对电芯122的散热效率。此外，电芯容纳腔用以填充不燃气体和/或换热流体。如此，当电芯容纳腔填充有不燃气体时，电芯122与不燃气体接触。如此，减少了电芯122与氧气的接触面积。当电池模组120发生热失控时，不燃气体能抑制电池模组120燃烧。值得一提的是，由于填充了不燃气体，使得电芯容纳腔内的水蒸气减少，如此，减少电芯容纳腔内产生冷凝水的情况发生，从而避免电池模组120的绝缘失效。当电芯容纳腔填充有换热流体时，换热流体可与电芯122接触进行热交换，以将电芯122的热量传递至模组壳体，通过电芯容纳腔与外界环境发生热交换，有利于提高对电芯122的散热效率。当电芯容纳腔既收容有不燃气体和换热流体时，电池模组120可同时具备收容有不燃气体和换热流体的效果。在一实施例中，模组壳体设有均与电芯容纳腔连通的第一连通口1211和第二连通口1212，第一连通口1211和第二连通口1212用以供换热流体和/或不燃气体流经。如此，可更换电芯容纳腔内的不燃气体和/或换热流体。此外还可以是，为调节电池模组120的温度，可通过第一连通口1211或第二连通口1212通入换热流体，以使换热流体与电池模组120直接接触，使得换热流体与电池模组120发生热交换，从而使得电池模组120的温度升高或降低。当电池模组120的温度调节到预设温度时，可通过第一连通口1211或第二连通口1212通入不燃气体，一方面将电芯容纳腔内的换热流体导出，另一方面使得电芯容纳腔内填充有不燃气体，以在电池模组120发生热失控时，抑制电池模组120燃烧。此外，电池模组120还包括设于模组壳体的泄压装置1213，泄压装置1213用以当电芯容纳腔的压强大于预设值时打开以连通电芯容纳腔和外界环境。如此，当电芯122发生不可控热扩散时，电芯容纳腔的压强大于预设值时，泄压装置1213打开进行泄压，避免电池模组120发生爆炸，有利于提高电池模组120的安全性。预设值可但不限于为模组壳体所能承受的最小压力值。电池模组120还包括与电芯122电连接的电池管理系统125。如此，电池管理系统125可以采集电芯122的温度。

此时，电池换热器210的换热管与相变模块123连接，以与相变介质101热交换连接。具体可以是电池换热器210的换热管与相变模块123彼此相邻设置，或者相变模块包覆换热管布置等方式。

此时，在一些实施方式中，相变模块与电池换热器210的换热管之间可设置导热胶层，以通过导热胶层提高相变模块与换热管之间的换热效率，和/或，相变模块与电芯122之间也可设置导热胶层，以通过导热胶层提高电芯122的散热效率。

可以理解的，相变介质101在不同相态转换时，会释放或者存储大量的热量。如由固态转变为液态，在相变过程中会储存大量的热能，或者相变材料由液态转变为固态，在相变过程中会释放大量的热能。电池换热器210设置于相变介质101中，使得相变介质101与电池换热器210的换热管接触，从而实现换热器内的冷媒与相变介质101之间的热量交换。

具体的，当流过电池换热器210的冷媒温度高于相变介质101温度时，冷媒中的热量通过电池换热器210传递给相变介质101，热量将存储在电池包100中相变介质101内。可以理解的，可以在地面提前对电池包100进行降温处理，从而使得相变介质101的温度降低后改变相态，以使得飞行器在执行飞行任务时，相变介质101具有足够的蓄热能力可以吸收并存储机舱内产生的热量。

或者，当流过电池换热器210的冷媒温度低于相变介质101温度时，相变介质101中存储的热量通过电池换热器210传递给冷媒，实现相变介质101中存储热量的释放。可以理解的，在飞行器执行飞行任务过程中，相变介质101可以存储电池包100本身产生的热量，或者在可以在地面提前对电池包100进行加热处理，从而提前在相变介质101中存储热量。

下面对热泵空调回路200的制热循环和制冷循环分别进行阐述：

请参阅图7，热泵空调回路200在制热模式下：压缩机224排出的高温高压气态冷媒从第四阀口a进入四通换向阀222，再从第三阀口d进入舱内换热器232，在舱内换热器232内向流经舱内换热器232的空气放热，实现舱内环控加热功能。在此处，冷媒被冷凝成中温高压的液态冷媒，中温高压的液态冷媒在双向膨胀阀221内绝热膨胀成低温低压的气液混合态的冷媒，气液混合态的冷媒进入电池换热器210，冷媒在电池换热器210内吸收相变介质101存储的热量，变成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒从电池换热器210出来后从第一阀口b进入四通换向阀222，再从第二阀口c流出四通换向阀222进入气液分离器223，然后从气液分离器223进入压缩机224进行下一个循环。

请参阅图8，热泵空调回路200在制冷模式下：四通换向阀222的第四阀口a和第一阀口b连通、第二阀口c和第三阀口d连通。压缩机224排出的高温高压气态冷媒首先通过第四阀口a进入四通换向阀222，再从第一阀口b流出四通换向阀222进入电池换热器210，在电池换热器210内向相变介质101放热，冷媒被冷凝成中温高压的液态冷媒，中温高压的液态冷媒在双向膨胀阀221内绝热膨胀成低温低压的气液混合态的冷媒，气液混合态的冷媒进入舱内换热器232，在舱内换热器232内吸收流过舱内换热器232的空气的热量，实现制冷功能。冷媒在舱内换热器232吸收热量后变成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒从舱内换热器232出来后从第三阀口d进入四通换向阀222，再从第二阀口c流出四通换向阀222进入气液分离器223，然后从气液分离器223进入压缩机224进行下一个循环。

其中，相变介质101包括但不限于石蜡、泡沫铝复合相变材料或者石蜡复合相变材料。

以相变介质101为石蜡进行举例说明：

示例一：在地面对电池包100进行制冷操作，电池包100内的石蜡的相态转换为固态。在飞行器执行飞行任务过程中，当机舱内需要降温时，启动热泵空调回路200，石蜡吸收电池换热器210内冷媒的热量，从而实现机舱内的制冷。在此过程中，电池包100内部的石蜡逐渐融化，相态由固态向液态转变。

示例二：在地面对电池包100进行加热操作，电池包100内部的石蜡相态转换为液态。在飞行器执行飞行任务过程中，当机舱内需要升温时，电池换热器210内冷媒吸收电池包100内部的石蜡储存的热量，从而实现机舱内的制热。在此过程中，电池包100内部的石蜡逐渐凝固，相态由液态向固态转变。

不难看出，在本实施例中，在飞行器的电池包100中设置有相变介质101，并将飞行器中用于调控舱内温度的热泵空调回路200的其中一个换热器与相变介质101热交换连接，使得热泵空调回路200的冷媒可以与相变介质101进行热交换，在热交换过程中，相变介质101存储机舱内转移出的热量，或者将提前存储的热量转移至冷媒中。相较于相关技术中与外界空气进行热交换的舱外换热器，本实施例无需设置与外界连通的机身进风口，从而降低了飞行器的气动阻力。且该种方式没有利用压缩机空气，而是利用飞行器自身电池包100的，从而也提供了一种全新的飞行器舱内温控调节模式。

此外，本实施例中，由于相变介质101在体积一定的情况下，可以提供较大的储能容量，由此在电池包100内设置相变介质101作为储能材料，可以充分利用电池包100的内部空间，减少了对飞行器内部空间的占用。且相较于舱外换热器，集成于电池包100的电池换热器210无需将气体引入机舱内所需的结构组件，从而明显减少了系统重量。

当然，本实施例中，在电池包100内设置相变介质101，还可以利用相变介质101有效对飞行器的电池包100进行热管理，在一些实施方式中乃至于取消液冷装置或者风冷等电池热管理结构，以进一步减少飞行器的系统重量。

在本申请可能的一实施例中，电池包100包括多个，电池换热器210包括多个，且任意两个电池换热器210彼此串联连接或者并联连接。其中，各电池包100与至少一个电池换热器210相对应，且各电池换热器210设置于对应的电池包100中。

请参阅图9，具体而言，电池包100为本实施例中热泵空调回路200中的冷热源，因此其可以有一个或者多个，与之对应的电池换热器210也可以设置有一个或者多个。由此，可以通过调节电池包100的数量和/或单个电池包100对应的电池换热器210的数量，使得热泵空调回路200的温控能力得到调节。

值得一提的是，任意两个电池换热器210彼此串联连接或者并联连接可以是多个电池换热器210串联连接、并联连接，或者部分串联部分并联，或者还可以是多个电池换热器210包括多个换热器组，换热器组之间串联连接，而换热器组内换热器彼此并联。当然，还可以是多个电池换热器210包括多个换热器组，换热器组之间并联连接，而换热器组内换热器彼此串联，本实施例对此并不限制。

可以理解的，多个电池换热器210并联连接时，可以通过启用多个电池换热器210中的部分或者全部来调整热泵空调回路200的温控能力，以适应任务所需。而多个电池换热器210串联连接时，可以通过电池换热器210数量的不同来匹配不同规格的飞行器。

此外，对于eVTOL而言，其可以包括多个提供动力所需的动力电池包100，此时，设置有电池换热器210的电池包100可以是全部动力电池包的部分或者全部。

在本申请可能的一实施例中，电池换热器210包括至少一个换热段，换热段包括多个彼此并联连接的换热流道；其中，换热段包括多个时，任意两个换热段彼此串联连接或者并联连接。

具体而言，安装于一电池模组120内的单个电池换热器210可以包括1个换热段或者更多个数量的换热段。而多个换热段之间可以是串联连接、并联连接，或者部分串联部分并联。而换热段内包括多个并联连接的换热流道。

请参阅图10，单个电池换热器210包括冷媒入口2111、冷媒出口2121、分流管211、集流管212以及8个换热流道。其中，第一换热流道L1、第二换热流道L2、第三换热流道L3和第四换热流道L4的一端均与分流管211连接，而另一端均与集流管212连接从而形成第一换热段。集流管212再与第五换热流道L5、第六换热流道L6、第七换热流道L7和第八换热流道L8的一端连接，第五换热流道L5、第六换热流道L6、第七换热流道L7和第八换热流道L8共同连接至冷媒出口2121，从而形成第二换热段。其中第一换热段和第二换热段串联连接，而第一换热段或者第二换热段内部的流道并联连接。

在该种方式中，冷媒从冷媒入口2111进入分流管211，然后分流进入到第一换热流道L1、第二换热流道L2、第三换热流道L3和第四换热流道L4中与相变介质101进行换热。然后，冷媒进入到集流管212之后，再次分流进入到第五换热流道L5、第六换热流道L6、第七换热流道L7和第八换热流道L8，最后汇集后从冷媒出口2121流出。

不难看出，通过上述布置，使得在单个电池包100内，电池换热器210具有更多的换热流道与相变介质101进行热交换，从而确保热量传递的效率和质量。

进一步的，在本申请可能的一实施例中，电池换热器210包括第一换热管213，第一换热管213的至少部分与电池模组120的外侧壁连接；和/或，电池换热器210包括第二换热管214，第二换热管214的至少部分设置于电池模组120的电芯容纳腔内。

具体而言，换热器包括换热管，换热管内限定出一个或者多个换热流道。对于换热管，其可以敷设在电池模组120的外侧壁以构造成第一换热管213，此时冷媒主要与模组容纳腔中的相变介质101进行热交换；还可以部分延伸至电池模组120内部而构造成第二换热管214，此时，冷媒主要与电芯122和/或电芯容纳腔中的相变介质101进行热交换。

请参阅图5，分流管211设置于电池模组120的长度方向一端外侧，集流管212设置于电池模组120的长度方向另一端外侧，且两者彼此平行。第二分流管211与集流管212之间具有2个第一换热管213和2个第二换热管214。

其中，2个第一换热管213分别敷设于电池模组120宽度方向上两端的外侧壁上。可以理解的，第一换热管213可以实现与模组间相变介质101的热交换，或者第一换热管213还可以与电池模组120的模组壳体进行热交换。而2个第二换热管214的主体部分均沿电池模组120的长度方向贯穿电池模组120。不难看出，第二换热管214主要是与电池模组120内部的相变介质101进行热交换，当然，还可以与电芯122进行热交换，以实现对电池的热管理。

为了提高电芯122的散热效率，请参阅图5，在本申请可能的一实施例中，第二换热管214的至少部分与电芯容纳腔内的电芯122贴合。

值得一提的是，本实施例中，第一换热管213或者第二换热管214可以构造为直管，此外，为了在有限的空间内提高热交换面积，进而提高热交换效率，第一换热管213和第二换热管214还可以构造为U型管或者其他异型管。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括舱内空调器230，舱内空调器230设置于飞行器的机舱内。舱内空调器230包括：空调壳体231以及增压件233，空调壳体231内具有收容腔，收容腔内设置有舱内换热器232，空调壳体231开设有两个可启闭的进风口以及至少一个可启闭的出风口2313，进风口和出风口2313均与收容腔连通，两个进风口中的一者以及出风口2313均与机舱连通，两个进风口中的另一者与飞行器的机身进风口400连通；增压件233设置于收容腔内，且增压件233设置于舱内换热器232与进风口之间。

本实施例中，热泵空调回路200在舱内的部分集成为舱内空调器230。其中，舱内空调器230包括空调壳体231。空调壳体231可通过螺紧结构等固定在机舱内。空调壳体231内限定出一收容腔，热泵空调回路200的舱内换热器232即安装于该收容腔内。舱内换热器232的冷媒在该收容腔内与空气进行热交换，从而制冷或者制热。其中，舱内换热器232可以是管片式换热器、扁管翅片式换热器、管带式换热器或者其他任意形式换热器，本实施例对此并不限制。

空调壳体231开设有两个进风口，两个进风口均与收容腔连通。其中一个为外循环所使用的外循环口2311，从而可以通过配置的管道组件直接与舱外连通，使得舱外空气由外循环口2311进入到收容腔内。另一个为内循环所使用的内循环口2312，内循环口2312直接与机舱连通，使得机舱内的空气可以由内循环口2312进入到收容腔内。

外循环口2311和内循环口2312均具有可启闭结构。如可以是外循环口2311和内循环口2312分别设置一开关件，以通过开关件打开或者关闭对应的外循环口2311或者内循环口2312。或者还可设置一开关件同时实现对外循环口2311和内循环口2312的启闭。

请参阅图11，外循环口2311和内循环口2312均开设于空调壳体231的一端端面，此时空调壳体231内具有一沿外循环口2311和内循环口2312的排列方向可活动的风门234。当风门234移动至与空调壳体231一侧内壁接触的第一位置时，风门234封闭内循环口2312，而当风门234移动至与空调壳体231的另一侧内壁接触的第二位置时，风门234封闭外循环口2311。当风门234位于第一位置和第二位置之间时，内循环口2312和外循环口2311均部分打开。此时，可以通过调整风门234的具体位置实现对外循环口2311和内循环口2312开度调节，以实现舱外空气和舱内空气的不同比例的混合，以提高舱内空气的质量。

空调壳体231上还开设有至少一个出风口2313。出风口2313的数量可以是一个或者多个。值得一提的是，在一些实施方式中，出风口2313包括多个，且不同出风口2313的出风方向不同。出风口2313的出风方向不同，使得空调出风被吹向机舱内的不同位置处。如空调壳体231开设有除霜出风口、吹面出风口和吹脚出风口，从而实现为乘客或者驾驶员提供较佳的体验。此外，不同出风口2313还可对应设置一出风口风门，如除霜出风口具有除霜风门，吹面出风口具有吹面风门，吹脚出风口具有吹脚风门。出风口风门启闭对应的出风口2313，使得多个出风口2313可以通过相应出风口风门的启闭实现多种出风模式，从而进一步提高用户体验。如实现吹面、出面-吹脚、吹脚、吹脚除霜、除霜、吹面-吹脚-除霜、吹面-除霜7种出风模式。当然，出风口2313可以直接与机舱连通，还可以通过对应的管路与机舱中的内饰出风口连通，本实施例对此并不限制。其中，当机舱为乘客舱时，内饰出风口的布置形式可以是一位乘客一个出风口、一位乘客多个出风口、一个出风口多位乘客等。

在飞行器执行任务过程中，由于机舱内和机舱外的压力不同，因此在壳体内还设置有一增压件233。增压件233设置于进风口与舱内换热器232之间，从而对从进风口进入的空气进行增压操作，使得进入的空气可以顺利向舱内换热器232流动并进入到机舱内。

具体请参阅10，空调壳体231可通过分割件将收容室分隔出一增压室和换热室，其中，增压室与外循环口2311和内循环口2312均连通，且增压室与换热室连通，换热室与出风口2313连通，换热室内设置有舱内换热器232。在增压室内设置一鼓风机，鼓风机用于对空气进行增压。当然，增压件233还可以构造为活塞等，本实施例对此并不限制。

在本申请可能的一实施例中，舱内空调器还包括空气过滤器235，空气过滤器235设置于空调壳体231内，且设置于两个进风口与出风口2313之间。即空气过滤器235设置于出风口2313的上游，具体可以是在外循环口2311和/或内循环口2312和增压室之间，或者增压室与换热室之间，或者舱内换热器232与出风口2313之间。通过空气过滤器235对空气进行过滤，使得向机舱内提供的空气为洁净空气，从而提高用户体验。

在本申请可能的一实施例中，机舱还可开设一排风口300，排风口300与机舱外连通。此时，经过舱内空调器230进入机舱内的空气，在机舱内与舱内空气混合，混合后的空气部分经过内循环口2312进入空调壳体231内进行下一个循环，另一部分经过排风口300排到机舱外。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：舱外换热器241，舱外换热器241与电池换热器210串联连接或者并联连接，用于实现电池换热器210的冷媒与舱外空气的热交换。

由于电池包100内相变介质101的蓄热能力是存在上限的，在极端恶劣工况下，电池包100内相变介质101的蓄热能力可能满足不了温度调节所需。因此，为了满足极端恶劣工况下的温度调节性能，系统可以增加一舱外换热器241。其中，舱外换热器241通过飞行器的机身上开设的机身进风口400与外界连通，从而实现冷媒与舱外空气的热交换。

请参阅图12，在一具体实施方式中，系统包括与热泵空调回路200可选择性导通的辅循环支路240，辅循环支路240包括泵体243、调节阀242与舱外换热器241。其中，调节阀242的一端与四通换向阀222的第一阀口b连接，另一端与泵体243连接，泵体243与舱外换热器241的一端连通，舱外换热器241的另一端与双向膨胀阀221连通。可见，本具体实施方式中，舱外换热器241与电池换热器210并联。

在具体使用时，通过调节阀242的启闭实现辅循环支路240的选择性导通。具体的，当电池包100内相变介质101的蓄热能力满足机舱内温度调节需求时，关闭调节阀242，辅循环支路240不与热泵空调回路200导通，此时舱外换热器241不参与热泵空调回路200的冷媒循环。而当电池包100内相变介质101的蓄热不满足机舱内温度调节需求时，开启调节阀242，辅循环支路240与热泵空调回路200导通，舱外换热器241参与热泵空调回路200的冷媒循环以分担电池包100内相变介质101的负荷。当然，调节阀242可以根据需求任意调节开度，从而调节进入舱外换热器241和电池换热器210的冷媒比例。

在本申请可能的一实施例中，舱外换热器241布置在eVTOL飞行器机身的气动正压区，如此舱外换热器241通过飞行过程中的气动压力进气。

或者，在本申请可能的一实施例中，机身开设有机体进气通道，舱外换热器241设置于机体进气通道内，且机体进气通道内还设置有舱外电子扇244。即当舱外换热器241处的气动正压进气不足时，通过该舱外电子扇244辅助进气。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：加热管路，加热管路与电池换热器210串联连接或者并联连接，加热管路包括舱内加热器250，舱内加热器250用于对流经加热管路的冷媒进行加热处理。具体的，该加热管路可以包括电加热丝或者PCT电辅热装置和冷媒管，电加热丝或者PCT电辅热装置紧贴于冷媒管表面。

由于电池包100内相变介质101的蓄热能力是存在上限的，在极端恶劣工况下，电池包100内相变介质101的蓄热能力可能满足不了温度调节所需。因此，为了满足极端恶劣工况下的温度调节性能，系统可以增加一加热管路，加热管路用于对流经的冷媒进行加热处理。

在一具体实施方式中，系统包括一可选择性导通的辅助加热支路，辅助加热支路包括通过管路依次连通的开关阀与舱内加热器250，开关阀的输入端与双向膨胀阀221连通，舱内加热器250的输出端与四通换向阀222的第一阀口连通，从而使得辅助加热支路与电池换热器210并联连接。

在具体使用时，当电池包100内相变介质101的蓄热能力满足机舱内环控需求时，关闭开关阀，舱内加热器250不参与热泵空调回路200的冷媒循环。当电池包100内相变介质101的蓄热能力不满足机舱舱内环控需求时，打开开关阀，舱内加热器250参与系统的冷媒循环以分担电池内相变介质101的负荷。

请参阅图13，或者，在另一具体实施方式中，为了简化系统结构，在舱内换热器232的输入端之前的管路上可增加一舱内加热器250，也即是舱内加热器250串联至热泵空调回路200中。此时，在具体使用时，当电池包100内相变介质101的蓄热能力满足机舱内环控需求时，关闭舱内加热器250，舱内加热器250不参与热泵空调回路200的冷媒循环。当电池包100内相变介质101的蓄热能力不满足机舱舱内环控需求时，打开舱内加热器250，舱内加热器250参与系统的冷媒循环以分担电池内相变介质101的负荷。

可以理解的，本实施例中的舱内加热器250的加热性能可调节，以满足不同的任务所需。具体的，系统还包括一温度传感器，从而可以通过温度传感器采集的实时温度值调控舱内加热器250的输出档位。

需要说明的是，请参阅图14，在一可能的实施例中，系统还可以同时通过增加舱外换热器241与舱内加热器250来更好地满足极端恶劣工况下的舱内环控所需。其中，舱外换热器241与电池换热器210并联，而舱内加热器250与电池换热器210串联。

在本申请可能的一实施例中，系统还包括：地面换热机构，地面换热机构与飞行器分体设置，地面换热机构用于改变相变介质101的相态。

可以理解的，在eVTOL执行的任务不同时，可能需要在地面提前对电池仓内的相变介质101进行预备处理。如当飞行器需要热泵空调回路200在制冷模式下运行，此时可以在地面提前通过地面换热机构对电池包100内的相变介质101进行制冷处理，从而使得相变介质101的相态符合任务所需。如在地面对电池包100进行制冷操作，电池包100内的石蜡的相态转换为固态。

在一些具体实施方式中，地面换热机构可以是制冷设备直接对电池包100整体进行制冷操作，从而使得电池包100内相变介质101的相态转换为所需的相态。

或者，在另一些具体实施方式中，当相变介质101封装为相变模块时，相变模块可拆装地安装于电池包100内。此时，可以将相变模块取出后对相变模块进行制冷或者制热操作，待相变模块内相变介质101的相态转变为所需相态后，再将相变模块安装于电池包100内。

或者，在又一具体实施方式中，在模组容纳腔内填充有不燃气体且相变介质封装为相变模块时，地面换热机构600包括用以与模组容纳腔连通的充液排气换热系统、及用以与模组容纳腔连通的充气排液换热系统，充液排气换热系统用以向模组容纳腔输送换热流体、及将不燃气体排出于模组容纳腔外，充气排液换热系统用以向模组容纳腔输送不燃气体、及将换热流体排出于模组容纳腔外。如此，为调节电池模组的温度，也即是间接调整相变模块内相变介质的相态，可通过充液排气换热系统通入换热流体且将不燃气体排出，以使换热流体与电池模组直接接触，使得换热流体与电池模组发生热交换，从而使得电池模组的温度升高或降低。当电池模组的温度调节完毕后，可通过充气排液换热系统通入不燃气体且将换热流体排出，一方面将模组容纳腔内的换热流体导出，另一方面使得模组容纳腔内填充有不燃气体，以在电池模组发生热失控时，抑制电池模组燃烧。

具体的，请参阅图15，地面换热机构600包括存储有换热流体的储液罐610、连接储液罐610的出口和模组容纳腔的第三管路620、连接储液罐610的入口和模组容纳腔的第四管路630、设于第三管路620或第四管路630的换热设备710和720、设于第三管路620的第一阀体660、设于第四管路630的第二阀体670、及向模组容纳腔输送不燃气体的储气装置700，第三管路620具有位于第一阀体660和模组容纳腔之间的第一管段，第四管路630具有位于第二阀体670和模组容纳腔之间的第二管段，地面换热机构600还包括连接第一管段和储液罐610的入口的第五管路640、连接储气装置700和第二管段的第六管路650、设于第五管路640的第三阀体680、及设于第六管路650的第四阀体690，储液罐610具有储液罐排气口，充液排气换热系统包括储液罐610、第三管路620、第四管路630、换热设备710、泵720、第一阀体660、及第二阀体670，充气排液换热系统包括储气装置700、第六管路650、第二管段、第一管段、第五管路640、储液罐610、第三阀体680、及第四阀体690。

如此，当需要调整相变模块的温度时，开启充液排气换热系统且关闭充气排液换热系统，以使第一阀体660、第二阀体670、换热设备710、及泵720开启，第三阀体680和第四阀体690关闭。在泵720的作用下，换热流体在充液排气换热系统及模组容纳腔内循环。换热流体流经换热设备710时，在换热设备710的作用下，换热流体的温度得以升高或降低，使得换热流体与相变模块的温差较大。与相变模块温差较大的换热流体通过第三管路620进入模组容纳腔后与相变模块进行换热，有利于相变模块快速升温或降温，从而发生相态改变。且在泵720的作用下，使得相变模块能始终与相变模块温差较大的换热流体接触，有利于相变模块快速升温或降温。换热流体流动至模组容纳腔内以将不燃气体从模组容纳腔排出，排出的不燃气体可通过第四管路630流动至储液罐610，不燃气体经储液罐610的储液罐排气口排出于外界环境。此外，与相变模块换热后的换热流体可通过第四管路630流动至储液罐610。

当相变模块达到预设温度时，可以认为相变模块内的相变介质的相态已经转变至所需相态，关闭充液排气换热系统且开启充气排液换热系统，以使第一阀体660、第二阀体670、换热设备710、及泵720关闭，第三阀体680和第四阀体690开启。在储气装置700的作用下，不燃气体依次流经第六管路650、第二管段、模组容纳腔、第一管段、第五管路640、储液罐610，最后从储液罐610的排气口排出于外界环境，从而使得不燃气体经过模组容纳腔时能将换热流体带走至储液罐610。

由于飞行器与地面换热机构600为分体设置，那么充液排气换热系统和充气排液换热系统不在飞行器上，有利于减轻飞行器的重量。此外，在调整相变模块的温度后，模组容纳腔内填充有不燃气体，而换热流体从模组容纳腔排出。因此，飞行器在飞行的过程中，飞行器的重量较轻，且不会有换热流体泄漏的情况发生。

此外，地面换热机构600还包括用以控制充液排气换热系统和充气排液换热系统的控制系统730，以对充液排气换热系统和充气排液换热系统进行控制。可选地，在一实施例中，控制系统730通过控制第一阀体660、第二阀体670、第三阀体680、第四阀体690、泵720等设备，实现对充液排气换热系统和充气排液换热系统的控制。

可选地，在一具体实施方式中，地面换热机构600包括充电装置，充电装置用以为电池包充电。如此，地面换热机构600可以在充电过程中能调节电池包的温度，进而调节相变模块内相变介质的相态。此外，充电装置还能为电池包充电，有利于缩短了飞行器在地面维护时间，提高了飞行器的运营效率。

第二方面，基于上述结构但不限于上述结构，本申请还提供了一种飞行器舱内温度调节系统的控制方法。参阅图16，图16为本申请飞行器舱内温度调节系统的控制方法第一实施例的流程示意图。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例中，方法包括：

步骤S100、获取飞行器的飞行场景信息。

步骤S200、基于飞行场景信息，确定飞行器舱内温度调节系统的相变介质的场景所需相态。

具体而言，本实施例的执行主体为飞行器舱内温度调节系统的控制器，该控制器与地面换热机构以及飞行器舱内温度调节系统均通信连接。此外，控制器还可以与电池管理系统连接，从而接收到电池管理系统采集的电芯实时温度。

控制器还可以具有一交互组件，从而实现与驾驶员或者维护人员进行交互，以使得驾驶员或者维护人员可以将飞行场景任务信息输入至控制器内。其中飞行场景信息用于描述飞行器执行任务过程中任务环境的温度信息，在一些实施方式中，飞行场景信息为低温飞行场景或者高温飞行场景等。或者，在另一些实施方式中，飞行场景信息包括但不限于任务环境的经纬度信息、日期信息以及飞行高度信息等。如在一示例中，eVTOL飞行器的任务场景为北半球高纬度地区，日期为冬天的12月的某一天，此时可以确定的是，飞行过程中，需要热泵空调回路进入制热模式。那么需要电池包内的相变介质存储热量，以可以向冷媒转移热量。此时，控制器可以根据前述提供的飞行场景信息，以及相变介质的材料性能，确定出飞行器舱内温度调节系统的相变介质的场景所需相态。

当然，由于对于某一确定的飞行器而言，其内部的相变介质的材料性能是确定的，因此控制器内可维护一飞行场景信息与场景所需相态的映射关系，该映射关系包括各种飞行场景信息与相态之间的对应关系。如在一示例中，相变介质为石蜡，则可以确定低温飞行场景对应的相态为液态，高温飞行场景对应的相态为固态。

步骤S300、在飞行器执行飞行任务前，控制地面换热机构启动运行，直至相变介质的相态转变为场景所需相态。

在获得场景所需相态后，那么在飞行器执行飞行任务前，控制器可以控制地面换热机构启动运行。如控制充液排气换热系统及充气排液换热系统启动，从改变相变介质的相态。

需要说明的是，由于相变介质的相态和其所处环境的温度相关，因此可以在相变模块内设置一相变温度传感器，从而通过相变温度传感器采集的实时温度确定出相变介质的当前相态。此时，控制器执行步骤S300时，可以是：在飞行器执行飞行任务前，控制地面换热机构启动运行；在地面换热机构运行时，获取相变温度传感器采集的相变模块内实时温度；基于相变模块内实时温度，确定相变介质的相态是否转变为场景所需相态；若确定相变介质的相态转变为场景所需相态，则控制地面换热机构停止运行。

或者，还可以通过监测电芯的温度间接监测相变模块的内部温度，进而确定相变介质的相态，此时控制器在执行步骤S300时，可以是：在飞行器执行飞行任务前，控制地面换热机构启动运行；在地面换热机构运行时，接收电池管理系统发送的电芯实时温度；基于电芯实时温度，确定相变介质的相态是否转变为场景所需相态；若确定相变介质的相态转变为场景所需相态，则控制地面换热机构停止运行。

步骤S400、在飞行器执行飞行任务中，控制飞行器舱内温度调节系统启动运行。

在确定相变介质转变为场景所需相态，飞行器方可执行飞行任务。且在飞行器执行飞行任务过程中，即可控制飞行器舱内温度调节系统启动运行，从而进入到制热模式或者制冷模式。

不难看出，本实施例中，通过提前对飞行器的电池包中的相变介质进行制热或者制冷处理，使得相变介质转变为任务所需的相态。如此，将飞行器中用于调控舱内温度的热泵空调回路的其中一个换热器设置于相变介质中，使得热泵空调回路的冷媒可以与相变介质进行热交换，在热交换过程中，相变介质存储机舱内转移出的热量，或者将提前存储的热量转移至冷媒中。从而使得电池包内的相变介质可以满足各种温控场景，以提高飞行器的可靠性和适应性。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (21)

1.一种飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，包括：

电池包，所述电池包具有模组容纳腔，所述模组容纳腔内设置有相变介质；以及

热泵空调回路，所述热泵空调回路包括通过管路连接形成循环回路的电池换热器、循环泵组件以及舱内换热器，所述电池换热器设置于所述模组容纳腔内与所述相变介质热交换连接，且所述循环泵组件用于给所述管路内的冷媒在所述电池换热器和所述舱内换热器之间的循环流动提供动力。

2.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述模组容纳腔内设置有至少一个电池模组，所述电池模组包括模组壳体，所述模组壳体包括电芯容纳腔；

其中，所述模组容纳腔和/或所述电芯容纳腔内至少部分填充所述相变介质，且所述电池换热器设置于所述相变介质内以与所述相变介质热交换连接。

3.根据权利要求2所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述模组容纳腔和/或所述电芯容纳腔内还填充不燃气体。

4.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述模组容纳腔内设置有至少一个电池模组，所述电池模组包括模组壳体，所述模组壳体包括电芯容纳腔，所述模组容纳腔和/或所述电芯容纳腔内设置有至少一个相变模块，所述相变模块内填充所述相变介质；

其中，所述电池换热器的换热管与所述相变模块连接，以与所述相变介质热交换连接。

5.根据权利要求4所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述模组容纳腔和/或所述电芯容纳腔内填充不燃气体和/或换热流体；

其中，所述电芯容纳腔与所述模组容纳腔连通。

6.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述电池包包括多个，所述电池换热器包括多个，且任意两个所述电池换热器彼此串联连接或者并联连接；

其中，各所述电池包与至少一个所述电池换热器相对应，且各所述电池换热器设置于对应的所述电池包。

7.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述电池换热器包括至少一个换热段，所述换热段包括多个彼此并联连接的换热流道；

其中，所述换热段包括多个时，任意两个所述换热段彼此串联连接或者并联连接。

8.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述模组容纳腔内设置有至少一个电池模组；

其中，所述电池换热器包括第一换热管，所述第一换热管的至少部分与所述电池模组的外侧壁连接；和/或

所述电池换热器包括第二换热管，所述第二换热管的至少部分设置于所述电池模组的电芯容纳腔内。

9.根据权利要求8所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述第二换热管的所述至少部分与所述电芯容纳腔内的电芯贴合。

10.根据权利要求1至9任一项所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述相变介质包括石蜡、泡沫铝复合相变材料或者石蜡复合相变材料。

11.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述循环泵组件包括节流组件、四通换向阀、气液分离器与压缩机，所述气液分离器的入口与所述四通换向阀的第二阀口连通，所述气液分离器的出口与压缩机的吸气口连接，所述压缩机的排气口与所述四通换向阀的第四阀口连通，所述四通换向阀的第三阀口与所述舱内换热器连通，所述四通换向阀的第一阀口与所述电池换热器连通，所述节流组件设置于所述舱内换热器与所述电池换热器之间。

12.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述循环泵组件包括节流组件、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、气液分离器与压缩机，所述第一开关阀的一端与所述电池换热器连通，所述第一开关阀的另一端与所述气液分离器的入口连通，所述第二开关阀的一端与所述电池换热器连通，所述第二开关阀的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第三开关阀的一端与所述第一开关阀的另一端连通，所述第三开关阀的另一端与所述舱内换热器连通，所述第四开关阀的一端与所述第二开关阀的另一端连通，所述第四开关阀的另一端与所述第三开关阀的另一端连通。

13.根据权利要求11或者12所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述节流组件为双向膨胀阀；或者

所述节流组件包括两个并联的单向膨胀阀；或者

所述节流组件包括单向膨胀阀与多通阀，所述多通阀的第一端口与所述电池换热器连通，所述多通阀的第三端口与所述舱内换热器连通，所述多通阀的第二端口与第四端口通过所述单向膨胀阀连通。

14.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述系统还包括舱内空调器，所述舱内空调器设置于所述飞行器的机舱内；

所述舱内空调器包括：

空调壳体，所述空调壳体内具有收容腔，所述收容腔内设置有所述舱内换热器，所述空调壳体开设有两个可启闭的进风口以及至少一个可启闭的出风口，所述进风口和所述出风口均与所述收容腔连通，两个所述进风口中的一者以及所述出风口均与所述机舱连通，两个所述进风口中的另一者与所述飞行器的机身进风口连通；以及

增压件，所述增压件设置于所述收容腔内，且所述增压件设置于所述舱内换热器与所述进风口之间。

15.根据权利要求14所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述出风口包括多个时，多个所述出风口中至少部分所述出风口的出风方向不同。

16.根据权利要求14所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述舱内空调器还包括：

空气过滤器，所述空气过滤器设置于所述空调壳体内，且设置于两个所述进风口与所述出风口之间。

17.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述系统还包括：

舱外换热器，所述舱外换热器与所述电池换热器串联连接或者并联连接。

18.根据权利要求17所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述舱外换热器设置于机身的气动正压区；或者

所述机身开设有机体进气通道，所述舱外换热器设置于所述机体进气通道内，且所述机体进气通道内还设置有舱外电子扇。

19.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述系统还包括：

加热管路，所述加热管路与所述电池换热器串联连接或者并联连接，所述加热管路包括舱内加热器，所述舱内加热器用于对流经所述加热管路的冷媒进行加热处理。

20.根据权利要求1所述的飞行器舱内温度调节系统，其特征在于，所述系统还包括：

地面换热机构，所述地面换热机构与所述飞行器分体设置，所述地面换热机构用于改变所述相变介质的相态。

21.一种如权利要求20所述的飞行器舱内温度调节系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述飞行器的飞行场景信息；

基于所述飞行场景信息，确定所述飞行器舱内温度调节系统的相变介质的场景所需相态；

在飞行器执行飞行任务前，控制地面换热机构启动运行，直至所述相变介质的相态转变为所述场景所需相态；

在所述飞行器执行飞行任务中，控制所述飞行器舱内温度调节系统启动运行。