CN117750741B - 一种内置式高密度相变热量调控装置、部署系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内置式高密度相变热量调控装置、部署系统及方法，涉及散热管理技术领域。本发明通过在散热结构中填充相变储能材料，再结合被动散热通过不施加散热风扇等装置的情况下实现温度的去峰值化，从而解决发热严重的问题；此外，本发明还通过设置一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统来获取相关的必要参数信息，包括热量探测单元、功率探测单元、设备调控单元、仿真分析单元和发热模拟单元；再结合部署方法调整相变储能层的储能体积、热量交互层的接触面积、被动散热层的鳍片或针尖数量、固定安装架的固定安装位置；从而针对不同发热情况找到最合适的设计。
Description
技术领域
本发明涉及散热管理技术领域，尤其涉及一种内置式高密度相变热量调控装置、部署系统及方法。
背景技术
射频微波功率放大器是一种大功率用电设备，通常用于无人机、干扰机等装备上；但是，由于其内部工作环境相对密闭，且功率大功耗也大就发热会比较严重；因此，在使用射频微波功率放大器时需要充分考虑其散热需求。
但是，无人机、干扰机等装备的内部空间往往是密闭且空间有限的，并且主动散热装置会增加设备重量，这些限制使其不便于外置散热器；如果热量在内部聚集且得不到有效处理时，便会出现严重发热且影响产品寿命和性能。
因此，现有技术的做法是添加辅助散热的装置来避免内部出现严重发热的情况；如申请号为：CN202111170629.7的发明专利申请便提供了一种无人机用散热壳体，通过在机壳本体的内部安装导热板，将无人机运行设备与散热区隔开，进而有效避免灰尘进入机壳本体的内部导致无人机发生故障的问题，同时导热板会将无人机运行时产生的热量传递给吸热棒，然后通过风扇与散热孔的配合对吸热棒进行降温，进而达到了散热效果好和防止杂质或灰尘会进入机壳本体内的问题。
但是，这种方法对装置本身的改动较大，安装部署成本较高且使用局限性较强，无法推广到普通的无人机、干扰机等装备上；因此，需要提供一种内置式高密度相变热量调控装置、部署系统及方法来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的一种内置式高密度相变热量调控装置，部署被调控用电设备上，所述被调控用电设备设置在封闭壳体内部，所述封闭壳体内部还设置有若干用电设备；包括热量交互层、相变储能层、被动散热层、封装外壳和固定安装架；其中，所述热量交互层用于相变储能层和被调控用电设备之间热量快速传递；所述相变储能层用于在被调控用电设备工作时存储多余热能，并在未工作时将存储的多余热能进行释放；所述被动散热层用于将相变储能层释放的多余热能以被动散热的形式释放至封闭壳体中；所述封闭壳体以热扩散形式将内部热量传递至外部；其中，所述封装外壳将热量交互层、相变储能层和被动散热层封装为整体，所述固定安装架将封装后的整体固定在被调控用电设备外表面处。
作为更进一步的解决方案，所述相变储能层通过固-液相变材料进行设置；其中，所述固-液相变材料加工为粉末材料，并掺入固化剂并搅拌均匀；所述相变储能层在进行相变储能时，所述粉末材料从固态相变为液态，所述固化剂保持固态不变，从而使得相变储能层在吸热以后仍然保持固定形状。
作为更进一步的解决方案，所述被动散热层通过鳍片散热层或者针尖散热层进行设置；其中，通过调整被动散热层上方的鳍片或针尖数量改变散热接触面积，进而实现对被动散热层的被动散热速率的调整；所述热量交互层通过硅脂涂层、覆铜涂层或者覆铝涂层进行设置。
一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统，运用于如上任一项所述的一种内置式高密度相变热量调控装置中，包括热量探测单元、功率探测单元、设备调控单元、仿真分析单元和发热模拟单元；其中，
所述热量探测单元用于获取封闭壳体内部的热量分布情况，包括红外探测模块和温度传感器模块；其中，所述红外探测模块用于获取封闭壳体表面温度散热情况，所述温度传感器模块用于获取各用电设备的实时温度值；
所述功率探测单元用于获取封闭壳体内部各用电设备的实时功率值，所述设备调控单元用于调控封闭壳体内部各用电设备的目标功率值；所述仿真分析单元用于对各用电设备进行数字仿真分析，包括仿真建模模块、仿真计算模块和仿真调参模块；所述发热模拟单元用于用电设备的对外发热模拟，包括发热设备模拟模块和发热功率调整模块。
一种内置式高密度相变热量调控装置部署方法，运用于如上所述的一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统中，通过如下步骤调整相变储能层的储能体积：
通过发热模拟模块对相变储能层进行加热，通过发热功率调整模块调整发热模拟模块的发热功率并进行实时记录；
通过温度传感器模块实时记录相变储能层的温度变化，并结合发热模拟模块的发热功率测定相变储能层的相变比热容；
用户设置相变储能层的最高储能温度值，被调控用电设备的温度可控时间；
通过设备调控单元启动被调控用电设备并设置目标功率值为满载功率，通过功率探测单元获取被调控用电设备的实时功率值判断是否达到满载功率；
当达到满载功率后开始计时，按照满载功率工作直至温度可控时间，并通过红外探测模块实时记录表面温度变化直至被调控用电设备表面温度回落至室温；
通过被调控用电设备表面温度的温度变化情况测定对外总放热值；
计算单位体积储能量；其中，单位体积储能量=相变比热容*最高储能温度值；
计算相变储能层所需的储能体积T；其中，储能体积T=对外总放热值/单位体积储能量。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤调整热量交互层的接触面积：
相变储能层和被动散热层均按照热量交互层的接触面积进行设置，设置接触面积为A；
获取被调控用电设备的最高工作温度T1和封闭壳体内部的最高环境温度T2；
获取热量交互层厚度L1和被动散热层厚度L3，并待定设置相变储能层厚度L2；其中，相变储能层厚度L2=储能体积T/接触面积A；
建立达到稳态后的傅里叶传热定律公式：Q=K*A*（T1-T2）/L；
其中，Q为被调控用电设备满载功率的传递热量，K为热量交互层的导热系数，A为热量交互层的接触面积，L为导热长度且有L=L1+L2+L3；
测得被调控用电设备满载功率的传递热量Q，并代入达到稳态后的傅里叶传热定律公式，反解得到唯一未知参数接触面积A。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤调整被动散热层的鳍片或针尖数量：
通过仿真建模模块对封闭壳体进行建模并赋予物理参数；
通过设备调控单元控制封闭壳体内部各用电设备按照满载功率进行工作，并在温度达到稳态时通过温度传感器模块采集各用电设备的满载温度值；
通过仿真建模模块将各用电设备和被调控用电设备作为温度源输入至封闭壳体对应位置处；
将各用电设备的温度源温度设置为对应的满载温度值，被调控用电设备的温度源温度设置为最高工作温度T1；
通过仿真调参模块调整数字仿真时被动散热层的散热速率并启动仿真计算模块进行数字仿真，通过数字仿真结果判断稳态环境温度是否匹配封闭壳体内部的最高环境温度T2；
若稳态环境温度高于最高环境温度T2，则降低被动散热层的散热速率；若稳态环境温度低于最高环境温度T2，则增加被动散热层的散热速率；
调整数字仿真时被动散热层的散热速率，直至稳态环境温度匹配最高环境温度T2，并将此时被动散热层的散热速率设置为目标散热速率；
通过仿真调参模块调整被动散热层上方的鳍片或针尖数量，并通过温度仿真模块进行数字仿真，得到此时被动散热层对应的被动散热速率；
对鳍片或针尖数量进行反复调整直至被动散热层的被动散热速率达到目标散热速率，输出此时对应的鳍片或针尖数量。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤固定安装架的固定安装位置：
通过红外探测模块获取被调控用电设备在工作时的表面温度分布图；
对表面温度分布图进行梯度化处理，得到表面温度梯度图；
获取温度梯度最高的表面温度梯度分布，并输入至仿真建模模块；
调整热量交互层的姿态使得与表面温度梯度分布重合度最高，输出得到最佳安装姿态；
调整固定安装架的固定安装位置，使得热量交互层按照最佳安装姿态贴合在被调控用电设备上。
与相关技术相比较，本发明提供的一种内置式高密度相变热量调控装置、部署系统及方法具有如下有益效果：
本发明通过在散热结构中填充相变储能材料，再结合被动散热通过不施加散热风扇等装置的情况下实现温度的去峰值化，从而解决发热严重的问题；此外，本发明还通过设置一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统来获取相关的必要参数信息，包括热量探测单元、功率探测单元、设备调控单元、仿真分析单元和发热模拟单元；再结合部署方法调整相变储能层的储能体积、热量交互层的接触面积、被动散热层的鳍片或针尖数量、固定安装架的固定安装位置；从而针对不同发热情况找到最合适的设计。
附图说明
图1为本发明提供的一种内置式高密度相变热量调控装置结构示意图；
图2为本发明提供的一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统示意图；
图3为本发明提供的一种内置式高密度相变热量调控装置部署方法示意图；
其中，附图标记号：1、封装外壳；2、固定安装架；3、热量交互层；4、相变储能层；5、被动散热层。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种内置式高密度相变热量调控装置，部署被调控用电设备上，所述被调控用电设备设置在封闭壳体内部，所述封闭壳体内部还设置有若干用电设备；包括热量交互层3、相变储能层4、被动散热层5、封装外壳1和固定安装架2；其中，所述热量交互层3用于相变储能层4和被调控用电设备之间热量快速传递；所述相变储能层4用于在被调控用电设备工作时存储多余热能，并在未工作时将存储多余热能进行释放；所述被动散热层5用于将相变储能层4释放的多余热能以被动散热的形式释放至封闭壳体中；所述封闭壳体以热扩散形式将内部热量传递至外部；其中，所述封装外壳1将热量交互层3、相变储能层4和被动散热层5封装为整体，所述固定安装架2将封装后的整体固定在被调控用电设备外表面处。
需要说明的是：射频微波功率放大器等用电设备常用于无人机、干扰机等装备上，由于用电设备功率大功耗也大就发热会比较严重，并且体积限制不便于外置散热器，发热会严重影响产品寿命和性能。为此，本实施例通过在散热结构中填充相变储能材料，当功放工作时，温度达到一定值后，相变储能材料开始相变，能快速对功放模块进行吸热，相变储能材料变为液相；当功放等被调控用电设备关闭时，相变储能材料又将热量缓慢释放出来并回归固态；再结合被动散热通过不施加散热风扇等装置的情况下实现温度的去峰值化，从而解决发热严重的问题。
作为更进一步的解决方案，所述相变储能层4通过固-液相变材料进行设置；其中，所述固-液相变材料加工为粉末材料，并掺入固化剂并搅拌均匀；所述相变储能层4在进行相变储能时，所述粉末材料从固态相变为液态，所述固化剂保持固态不变，从而使得相变储能层4在吸热以后仍然保持固定形状。
需要说明的是：加入固化剂主要是为了使其液化后依旧保持固定形状，从而更容易进行装置安装和保存。
作为更进一步的解决方案，所述被动散热层5通过鳍片散热层或者针尖散热层进行设置；其中，通过调整被动散热层5上方的鳍片或针尖数量改变散热接触面积，进而实现对被动散热层5的被动散热速率的调整；所述热量交互层3通过硅脂涂层、覆铜涂层或者覆铝涂层进行设置。
如图2所示，一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统，运用于如上任一项所述的一种内置式高密度相变热量调控装置中，包括热量探测单元、功率探测单元、设备调控单元、仿真分析单元和发热模拟单元；其中，
所述热量探测单元用于获取封闭壳体内部的热量分布情况，包括红外探测模块和温度传感器模块；其中，所述红外探测模块用于获取封闭壳体表面温度散热情况，所述温度传感器模块用于获取各用电设备的实时温度值；
所述功率探测单元用于获取封闭壳体内部各用电设备的实时功率值，所述设备调控单元用于调控封闭壳体内部各用电设备的目标功率值；所述仿真分析单元用于对各用电设备进行数字仿真分析，包括仿真建模模块、仿真计算模块和仿真调参模块；所述发热模拟单元用于用电设备的对外发热模拟，包括发热设备模拟模块和发热功率调整模块。
需要说明的是：相较于传统热量调控装置，本实施例所提出的热量调控装置由于安装在封闭壳体内部，并且其并不是对外散热，而是将多余的热能存储起来，在不工作时再对外缓慢释放；所以热能存储量不宜过少，否则就无法完全覆盖用电设备在工作时产生的热能，进而导致储能溢出后温度失控，又不宜存储量过大，否则会导致成本增加并且装置占用空间和重量增大（无人机等设备有严格空间和重量管控）；此外，对外缓慢释放也不宜过慢，否则无法及时将热量排出，也不宜过快，否则会导致封闭壳体内部热量失衡，众多用电设备的热量在内部聚集，导致封闭壳体无法及时将热量散出；因此，我们需要针对不同发热情况找到最合适的设计，所以通过设置一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统来获取相关的必要参数信息。
如图3所示，一种内置式高密度相变热量调控装置部署方法，运用于如上所述的一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统中，通过如下步骤调整相变储能层4的储能体积：
通过发热模拟模块对相变储能层4进行加热，通过发热功率调整模块调整发热模拟模块的发热功率并进行实时记录；
通过温度传感器模块实时记录相变储能层4的温度变化，并结合发热模拟模块的发热功率测定相变储能层4的相变比热容；
用户设置相变储能层4的最高储能温度值，被调控用电设备的温度可控时间；
通过设备调控单元启动被调控用电设备并设置目标功率值为满载功率，通过功率探测单元获取被调控用电设备的实时功率值判断是否达到满载功率；
当达到满载功率后开始计时，按照满载功率工作直至温度可控时间，并通过红外探测模块实时记录表面温度变化直至被调控用电设备表面温度回落至室温；
通过被调控用电设备表面温度的温度变化情况测定对外总放热值；
计算单位体积储能量；其中，单位体积储能量=相变比热容*最高储能温度值；
计算相变储能层4所需的储能体积T；其中，储能体积T=对外总放热值/单位体积储能量。
需要说明的是：我们首先得确定相变储能层4的储能体积，这是进行相变储能的基础；为此，我们可以分析得到：1、相变储能层4尽可能满足温度可控时间内被调控用电设备对外释放的热能，以避免存储热能溢出导致温度异常；2、相变储能层4不宜过大从而减少成本和占用体积减小负载重量。为此，本实施例通过测定相变比热容并结合最高储能温度值，从而得到单位体积储能量，通过单位体积储能量换算在温度可控时间内的对外总放热值，从而得到对应的储能体积T，保证储能体积T能覆盖被调控用电设备对外释放的热能且不会过大。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤调整热量交互层3的接触面积：
相变储能层4和被动散热层5均按照热量交互层3的接触面积进行设置，设置接触面积为A；
获取被调控用电设备的最高工作温度T1和封闭壳体内部的最高环境温度T2；
获取热量交互层3厚度L1和被动散热层5厚度L3，并待定设置相变储能层4厚度L2；其中，相变储能层4厚度L2=储能体积T/接触面积A；
建立达到稳态后的傅里叶传热定律公式：Q=K*A*（T1-T2）/L；
其中，Q为被调控用电设备满载功率的传递热量，K为热量交互层3的导热系数，A为热量交互层3的接触面积，L为导热长度且有L=L1+L2+L3；
测得被调控用电设备满载功率的传递热量Q，并代入达到稳态后的傅里叶传热定律公式，反解得到唯一未知参数接触面积A。
需要说明的是：在达到热平衡时，我们希望所有设备满载时，其封闭壳体内部的环境温度刚好对应最高环境温度T2；从而保证不管是什么情况下，装置工作都不会导致超出最高环境温度T2，所以我们设置的接触面积不宜过大（否则散热过快，容易导致环境温度陡升）也不宜过小（否则热传递效果不够好）；为此，我们构建设备满载时的临界条件，并结合傅里叶传热定律公式反算此时对应的接触面积A，从而保证接触面积A不会过大或者过小。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤调整被动散热层5的鳍片或针尖数量：
通过仿真建模模块对封闭壳体进行建模并赋予物理参数；
通过设备调控单元控制封闭壳体内部各用电设备按照满载功率进行工作，并在温度达到稳态时通过温度传感器模块采集各用电设备的满载温度值；
通过仿真建模模块将各用电设备和被调控用电设备作为温度源输入至封闭壳体对应位置处；
将各用电设备的温度源温度设置为对应的满载温度值，被调控用电设备的温度源温度设置为最高工作温度T1；
通过仿真调参模块调整数字仿真时被动散热层5的散热速率并启动仿真计算模块进行数字仿真，通过数字仿真结果判断稳态环境温度是否匹配封闭壳体内部的最高环境温度T2；
若稳态环境温度高于最高环境温度T2，则降低被动散热层5的散热速率；若稳态环境温度低于最高环境温度T2，则增加被动散热层5的散热速率；
调整数字仿真时被动散热层5的散热速率，直至稳态环境温度匹配最高环境温度T2，并将此时被动散热层5的散热速率设置为目标散热速率；
通过仿真调参模块调整被动散热层5上方的鳍片或针尖数量，并通过温度仿真模块进行数字仿真，得到此时被动散热层5对应的被动散热速率；
对鳍片或针尖数量进行反复调整直至被动散热层5的被动散热速率达到目标散热速率，输出此时对应的鳍片或针尖数量。
需要说明的是：在明确接触面积A后，便能通过调整鳍片或针尖数量实现对被动散热速率的调整；同样地，被动散热速率也不宜过高或者过低；因此，我们也通过构建设备满载时的临界条件并结合数字仿真，获取刚好达到散热平衡的目标散热速率，进而调整鳍片或针尖数量使其被动散热速率达到目标散热速率。
作为更进一步的解决方案，通过如下步骤固定安装架2的固定安装位置：
通过红外探测模块获取被调控用电设备在工作时的表面温度分布图；
对表面温度分布图进行梯度化处理，得到表面温度梯度图；
获取温度梯度最高的表面温度梯度分布，并输入至仿真建模模块；
调整热量交互层3的姿态使得与表面温度梯度分布重合度最高，输出得到最佳安装姿态；
调整固定安装架2的固定安装位置，使得热量交互层3按照最佳安装姿态贴合在被调控用电设备上。
需要说明的是：不同型号的被调控用电设备热量分布不同，我们希望尽可能覆盖更多的发热较大的区域；因此，在确定各层相关设计后，通过表面温度梯度图来获取重合度最高的热量交互层3的姿态，从而得到该被调控用电设备的最佳安装姿态。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种内置式高密度相变热量调控装置，部署在被调控用电设备上，所述被调控用电设备设置在封闭壳体内部，所述封闭壳体内部还设置有若干用电设备；其特征在于，包括热量交互层（3）、相变储能层（4）、被动散热层（5）、封装外壳（1）和固定安装架（2）；其中，所述热量交互层（3）用于相变储能层（4）和被调控用电设备之间热量快速传递；所述相变储能层（4）用于在被调控用电设备工作时存储多余热能，并在未工作时将存储多余热能进行释放；所述被动散热层（5）用于将相变储能层（4）释放的多余热能以被动散热的形式释放至封闭壳体中；所述封闭壳体以热扩散形式将内部热量传递至外部；其中，所述封装外壳（1）将热量交互层（3）、相变储能层（4）和被动散热层（5）封装为整体，所述固定安装架（2）将封装后的整体固定在被调控用电设备外表面处；
其中，通过部署一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统，并结合对应调整步骤实现对各层进行适应性调整；
所述一种内置式高密度相变热量调控装置部署系统包括热量探测单元、功率探测单元、设备调控单元、仿真分析单元和发热模拟单元；其中，
所述热量探测单元用于获取封闭壳体内部的热量分布情况，包括红外探测模块和温度传感器模块；其中，所述红外探测模块用于获取封闭壳体表面温度散热情况，所述温度传感器模块用于获取各用电设备的实时温度值；
所述功率探测单元用于获取封闭壳体内部各用电设备的实时功率值，所述设备调控单元用于调控封闭壳体内部各用电设备的目标功率值；所述仿真分析单元用于对各用电设备进行数字仿真分析，包括仿真建模模块、仿真计算模块和仿真调参模块；所述发热模拟单元用于用电设备的对外发热模拟，包括发热设备模拟模块和发热功率调整模块；
通过如下步骤调整相变储能层（4）的储能体积：
通过发热设备模拟模块对相变储能层（4）进行加热，通过发热功率调整模块调整发热设备模拟模块的发热功率并进行实时记录；
通过温度传感器模块实时记录相变储能层（4）的温度变化，并结合发热设备模拟模块的发热功率测定相变储能层（4）的相变比热容；
用户设置相变储能层（4）的最高储能温度值，被调控用电设备的温度可控时间；
通过设备调控单元启动被调控用电设备并设置目标功率值为满载功率，通过功率探测单元获取被调控用电设备的实时功率值判断是否达到满载功率；
当达到满载功率后开始计时，按照满载功率工作直至温度可控时间，并通过红外探测模块实时记录表面温度变化直至被调控用电设备表面温度回落至室温；
通过被调控用电设备表面温度的温度变化情况测定对外总放热值；
计算单位体积储能量；其中，单位体积储能量=相变比热容*最高储能温度值；
计算相变储能层（4）所需的储能体积T；其中，储能体积T=对外总放热值/单位体积储能量。
2.根据权利要求1所述的一种内置式高密度相变热量调控装置，其特征在于，所述相变储能层（4）通过固-液相变材料进行设置；其中，所述固-液相变材料加工为粉末材料，并掺入固化剂并搅拌均匀；所述相变储能层（4）在进行相变储能时，所述粉末材料从固态相变为液态，所述固化剂保持固态不变，从而使得相变储能层（4）在吸热以后仍然保持固定形状。
3.根据权利要求1所述的一种内置式高密度相变热量调控装置，其特征在于，所述被动散热层（5）通过鳍片散热层或者针尖散热层进行设置；其中，通过调整被动散热层（5）上方的鳍片或针尖数量改变散热接触面积，进而实现对被动散热层（5）的被动散热速率的调整；所述热量交互层（3）通过硅脂涂层、覆铜涂层或者覆铝涂层进行设置。
4.根据权利要求1所述的一种内置式高密度相变热量调控装置，其特征在于，通过如下步骤调整热量交互层（3）的接触面积：
相变储能层（4）和被动散热层（5）均按照热量交互层（3）的接触面积进行设置，设置接触面积为A；
获取被调控用电设备的最高工作温度T1和封闭壳体内部的最高环境温度T2；
获取热量交互层（3）厚度L1和被动散热层（5）厚度L3，并待定设置相变储能层（4）厚度L2；其中，相变储能层（4）厚度L2=储能体积T/接触面积A；
建立达到稳态后的傅里叶传热定律公式：Q=K*A*（T1-T2）/L；
其中，Q为被调控用电设备满载功率的传递热量，K为热量交互层（3）的导热系数，A为热量交互层（3）的接触面积，L为导热长度且有L=L1+L2+L3；
测得被调控用电设备满载功率的传递热量Q，并代入达到稳态后的傅里叶传热定律公式，反解得到唯一未知参数接触面积A。
5.根据权利要求3所述的一种内置式高密度相变热量调控装置，其特征在于，通过如下步骤调整被动散热层（5）的鳍片或针尖数量：
通过仿真建模模块对封闭壳体进行建模并赋予物理参数；
通过设备调控单元控制封闭壳体内部各用电设备按照满载功率进行工作，并在温度达到稳态时通过温度传感器模块采集各用电设备的满载温度值；
通过仿真建模模块将各用电设备和被调控用电设备作为温度源输入至封闭壳体对应位置处；
将各用电设备的温度源温度设置为对应的满载温度值，被调控用电设备的温度源温度设置为最高工作温度T1；
通过仿真调参模块调整数字仿真时被动散热层（5）的散热速率并启动仿真计算模块进行数字仿真，通过数字仿真结果判断稳态环境温度是否匹配封闭壳体内部的最高环境温度T2；
若稳态环境温度高于最高环境温度T2，则降低被动散热层（5）的散热速率；若稳态环境温度低于最高环境温度T2，则增加被动散热层（5）的散热速率；
调整数字仿真时被动散热层（5）的散热速率，直至稳态环境温度匹配最高环境温度T2，并将此时被动散热层（5）的散热速率设置为目标散热速率；
通过仿真调参模块调整被动散热层（5）上方的鳍片或针尖数量，并通过温度仿真模块进行数字仿真，得到此时被动散热层（5）对应的被动散热速率；
对鳍片或针尖数量进行反复调整直至被动散热层（5）的被动散热速率达到目标散热速率，输出此时对应的鳍片或针尖数量。
6.根据权利要求5所述的一种内置式高密度相变热量调控装置，其特征在于，通过如下步骤固定安装架（2）的固定安装位置：
通过红外探测模块获取被调控用电设备在工作时的表面温度分布图；
对表面温度分布图进行梯度化处理，得到表面温度梯度图；
获取温度梯度最高的表面温度梯度分布，并输入至仿真建模模块；
调整热量交互层（3）的姿态使得与表面温度梯度分布重合度最高，输出得到最佳安装姿态；
调整固定安装架（2）的固定安装位置，使得热量交互层（3）按照最佳安装姿态贴合在被调控用电设备上。
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