CN118083164A - 用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统，包括：高热耗短时工作设备、卫星舱板和热控结构；高热耗短时工作设备、热控结构置于卫星舱板两侧；高热耗短时工作设备包括电路板、发热元器件和设备结构框；热控结构包括设备安装部件和相变部件，相变部件表面和设备安装部件表面粘贴有高导热薄膜，设备安装部件的一侧作为热沉侧，设备结构框和相变部件固定在设备安装部件的非热沉侧，设备结构框、设备安装部件采用平面热管。本发明解决了高热耗短时工作设备传热、扩热、散热以及温度波动问题，缩短了设备内部元器件与热沉之间的热传导路径，提高了相变部件的利用率，减小了高热耗短时工作设备对卫星舱板温度稳定性的影响。

Description

用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统

技术领域

本发明涉及卫星热控制技术领域，尤其是涉及一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统。

背景技术

随着卫星任务需求的不断深入，设备集成设计程度越来越高，一方面设备输出功率不断增大，热耗也随之增加，若热量不及时散出去，设备极易超温，从而减少电子元器件的寿命以及降低其工作可靠性，有研究表明，单个半导体元件的温度在70℃~80℃水平上每升高1℃，系统可靠性降低5%。另一方面，因微小卫星体积小，热容小，而高热耗短时工作设备一般直接导热安装在舱板上，工作时设备温度波动大，若不采取有效的热控措施，会造成安装面的温度波动大，这对于有热稳定性要求的舱板来说，可能无法满足其要求。

目前，针对高热耗短时工作设备的热控手段通常有以下几种：1、设备直接导热安装在舱板上，舱板表面设置散热面，通过增大散热面面积以满足散热需求，为提高散热面的均温性，在舱板内部预埋正交热管网络，然而微小卫星舱板尺寸小，散热面积可能不足，另外小尺寸热管制造困难，同时因热管两端有堵头和封头，导致可利用的热管长度有限；2、利用相变材料储能原理，抑制设备短时温升，因相变材料在吸热和放热过程中，具有等温或近似等温的特点，特别适用于具有周期性工作的高热耗短时工作设备，但因相变材料自身导热能力差，均温性差，通常先将设备安装在均温板（VC板，一种具有毛细芯的平板结构，充入液态工质后，通过工质的气液相变来实现均温，也叫平板热管，具有二维传热特性），均温板再安装至相变部件上，最后整体安装在舱板上，通过在舱板表面设置散热面，将设备热量最终通过散热面排散至冷空间；或设备直接安装在相变储能均温板（兼具均温能力和储能能力），为减小传导路径，在储能相变均温板表面直接设置散热面。

经对现有技术检索，申请号为202110156193.X的专利申请提出一种大功耗发射机的轻量化热控装置，采用轻量化预埋热管、轻型OSR、轻量化胶黏剂及低温补偿加热器，解决了大功耗单机的散热难题，但系统不具备温度抑制能力。申请号为201811528448.5的专利申请提出一种基于石墨烯和铜条适用于微纳卫星的等温化热控装置，通过石墨烯热扩散片及铜条优异的导热性能将舱板等温化，系统同样不具备温度抑制能力。申请号为201610667666.1的专利申请提出一种空间大热耗瞬态工作单机的一体化热控方法，将相变储能装置直接加工在单机安装面，减小了接触热阻，提高了换热效率，抑制了设备温升，但系统不具备横向均温能力，设备热量无法快速扩散，同时因相变材料导热性能差，相变部件在纵向方向存在一定的温度梯度，这一方面导致相变材料利用率不高，另一方面因相变材料置于设备和热沉中间，导致设备与热沉之间的热阻较大。申请号为202022519466.4的专利申请提出一种储能式平板热管装置，同时兼顾平板热管的均温能力和相变材料的储能功能，但因相变材料同样置于发热元件和热沉中间，一方面导致设备与热沉之间的热阻较大，另一方面设备热量无法通过平板热管快速扩散至整个平面。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统，解决了高热耗短时工作设备传热、扩热、散热以及温度波动问题，缩短了设备内部元器件与热沉之间的热传导路径，提高了相变部件的利用率，减小了高热耗短时工作设备对卫星舱板温度稳定性的影响。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，包括：高热耗短时工作设备、卫星舱板和热控结构；

所述卫星舱板的局部位置设置有开孔，所述高热耗短时工作设备置于所述卫星舱板内侧，所述热控结构置于所述卫星舱板外侧，所述高热耗短时工作设备经所述开孔固定在所述热控结构上；

所述高热耗短时工作设备采用模块化拼接式构型，所述高热耗短时工作设备包括电路板、发热元器件和设备结构框，所述发热元器件经所述电路板固定在所述设备结构框上，所述设备结构框采用平板热管；

所述热控结构包括设备安装部件和相变部件，所述相变部件表面和所述设备安装部件表面粘贴有第一高导热薄膜，所述设备安装部件的一侧作为热沉侧，所述设备结构框和所述相变部件固定在所述设备安装部件的非热沉侧，所述设备安装部件采用平面热管。

在一种实施方式中，所述设备结构框对应所述发热元器件处设置有散热凸台，所述发热元器件与所述散热凸台之间填充导热垫，以减少所述发热元器件与所述散热凸台之间的接触热阻。

在一种实施方式中，所述设备结构框与所述设备安装部件的所述非热沉侧之间，以及所述相变部件与设备安装部件的所述非热沉侧之间，均采用金属钎料连接并通过真空加热扩散焊焊接。

在一种实施方式中，所述设备结构框侧面粘贴有第二高导热薄膜，所述第一高导热薄膜与所述第二高导热薄膜之间搭接；所述第一高导热薄膜和所述第二高导热薄膜均采高导热石墨烯薄膜。

在一种实施方式中，所述高热耗短时工作设备除安装面之外的其他表面均包覆第一隔热组件。

在一种实施方式中，所述设备安装部件的所述热沉侧设置热控涂层。

在一种实施方式中，所述设备安装部件通过第二隔热组件隔热安装在所述卫星舱板外侧。

在一种实施方式中，第二隔热组件包括螺钉、隔热垫和预埋件，所述隔热垫分别置于所述设备安装部件的两侧，所述预埋件预埋在所述卫星舱板内部，所述螺钉经所述设备安装部件两侧的所述隔热垫固定在所述预埋件上。

在一种实施方式中，所述开孔中除所述高热耗短时工作设备之外的区域，采用第三隔热组件进行封堵。

第二方面，本发明实施例还提供一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控系统，包括微小卫星和第一方面提供的任一项所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，所述用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置设置于所述微小卫星上。

本发明实施例提供的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统，包括：高热耗短时工作设备、卫星舱板和热控结构；卫星舱板的局部位置设置有开孔，高热耗短时工作设备置于卫星舱板内侧，热控结构置于卫星舱板外侧，高热耗短时工作设备经开孔固定在热控结构上；高热耗短时工作设备采用模块化拼接式构型，高热耗短时工作设备包括电路板、发热元器件和设备结构框，发热元器件经电路板固定在设备结构框上，设备结构框采用平板热管；热控结构包括设备安装部件和相变部件，相变部件表面和设备安装部件表面粘贴有第一高导热薄膜，设备安装部件的一侧作为热沉侧，设备结构框和相变部件固定在设备安装部件的非热沉侧，设备安装部件采用平面热管。上述装置高热耗短时工作设备中的设备结构框、设备安装部件均采用平板热管，设备结构框固定在设备安装部件的非热沉侧上，既能满足高热耗短时工作设备的扩热需求，又能保证结构安装要求；另外，设备安装部件的一侧作为高热耗短时工作设备的安装面（也即非热沉侧），另一面作为高热耗短时工作设备的热沉侧，减小了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的热传导路径；再者，相变部件固定在设备安装部件的非热沉侧上，进一步缩短了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的热传导路径，减小了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的温差，提高了发热元器件工作寿命及工作可靠性；此外，在相变结构和设备安装部件表面粘贴高导热薄膜，进一步提升了相变部件横向均温性，同时降低了相变部件纵向温度梯度，提供了相变材料整体利用率，减轻了热控装置总重；最后，通过将热控结构置于卫星舱板外，减小了高热耗短时工作设备对卫星舱板温度稳定性的影响。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的爆炸图；

图3为本发明实施例提供的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的剖视图；

图4为本发明实施例提供的一种高导热石墨烯薄膜结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种热控结构隔热安装示意图。

图标：1-高热耗短时工作设备；11-第一PCB板；12-第二PCB板；13-第三PCB板；111-第一主要发热元器件；112-第二主要发热元器件；121-第三主要发热元器件；122-第四主要发热元器件；131-第五主要发热元器件；132-第六主要发热元器件；14-第一设备结构框；15-第二设备结构框；16-第三设备结构框；1111-第一散热凸台；1112-第二散热凸台；1121-第三散热凸台；1122-第四散热凸台；1131-第五散热凸台；1132-第六散热凸台；17-导热垫；2-其他设备；3-卫星舱板；4-平板热管；41-第一平板热管表面；42-第二平板热管表面；5-相变部件；51-第一相变部件表面；52-第二相变部件表面；53-侧面；61-第一高导热石墨烯薄膜；62-第二高导热石墨烯薄膜；7-开孔；8-第一隔热组件；91-螺钉；92-隔热垫；93-预埋件；10-第三隔热组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为克服现有技术缺陷，提升高热耗短时工作设备热控系统性能，本发明实施提供了一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置及系统，解决了高热耗短时工作设备传热、扩热、散热以及温度波动问题，缩短了设备内部元器件与热沉之间的热传导路径，提高了相变部件的利用率，减小了高热耗短时工作设备对卫星舱板温度稳定性的影响。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置进行详细介绍，包括：高热耗短时工作设备、卫星舱板和热控结构。

在一例中，卫星舱板的局部位置设置有开孔，高热耗短时工作设备置于卫星舱板内侧，热控结构置于卫星舱板外侧，高热耗短时工作设备经开孔固定在热控结构上；

在一例中，高热耗短时工作设备采用模块化拼接式构型，高热耗短时工作设备包括电路板、发热元器件和设备结构框，发热元器件经电路板固定在设备结构框上，设备结构框采用平板热管；

在一例中，热控结构包括设备安装部件和相变部件，相变部件表面和设备安装部件表面粘贴有第一高导热薄膜，设备安装部件的一侧作为热沉侧，设备结构框和相变部件固定在设备安装部件的非热沉侧，设备安装部件采用平面热管。

上述装置中的热控结构包括平板热管、相变结构以及石墨烯薄膜，高热耗短时工作设备中的设备结构框、设备安装部件均采用平板热管，设备结构框固定在设备安装部件的非热沉侧上，既能满足高热耗短时工作设备的扩热需求，又能保证结构安装要求；另外，设备安装部件的一侧作为高热耗短时工作设备的安装面（也即非热沉侧），另一面作为高热耗短时工作设备的热沉侧，减小了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的热传导路径；再者，相变部件固定在设备安装部件的非热沉侧上，进一步缩短了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的热传导路径，减小了高热耗短时工作设备与热沉侧之间的温差，提高了发热元器件工作寿命及工作可靠性；此外，在相变结构和设备安装部件表面粘贴高导热薄膜，进一步提升了相变部件横向均温性，同时降低了相变部件纵向温度梯度，提供了相变材料整体利用率，减轻了热控装置总重；最后，通过将热控结构置于卫星舱板外，减小了高热耗短时工作设备对卫星舱板温度稳定性的影响。

为便于理解，本发明实施例提供了一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的具体结构。参见图1所示的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的结构示意图，卫星舱板3的局部位置设置有开孔7，高热耗短时工作设备1和其他设备2均置于卫星舱板3的内侧。参见图2所示的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的爆炸图，热控结构中的设备安装部件（也可称之为平板热管4）和相变部件5置于卫星舱板3的外侧。

如图1所示，高热耗短时工作设备1为卫星舱内设备，为减小高热耗短时工作设备1对舱内其他设备2温度以及高热耗短时工作设备对卫星舱板3温度稳定性的影响，高热耗短时工作设备1除安装面之外的其他表面均包覆第一隔热组件8，第一隔热组件8可以采用15单元多层隔热组件，15单元多层隔热组件由16层双面镀铝聚酯膜和15层涤纶网交替组成，第一隔热组件8面膜采用低发射率的双面镀铝聚酯膜。

在一例中，高热耗短时工作设备1采用左右模块化拼接式构型，主要包括由电路（PCB）板、发热元器件及设备结构框，PCB板、发热元器件和设备结构框的数量均为多个。以3个PCB板、6个发热元器件和3个设备结构框为例，参见图3所示的一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置的剖视图，高热耗短时工作设备1设备内部主要包括第一PCB板11、第二PCB板12、第三PCB板13、第一主要发热元器件111、第二主要发热元器件112、第三主要发热元器件121、第四主要发热元器件122、第五主要发热元器件131、第六主要发热元器件132、第一设备结构框14、第二设备结构框15及第三设备结构框16。

在一例中，主要发热元器件布置在PCB板上，PCB板通过螺钉与设备结构框连接。

在一例中，设备结构框对应发热元器件处设置有散热凸台，发热元器件与散热凸台之间填充导热垫，以减少发热元器件与散热凸台之间的接触热阻。在实际应用中，因PCB板导热能力弱，为将发热元器件热量有效排出，设备结构框对应发热元器件位置设置散热凸台。继续参见图3，设备结构框对应发热元器件位置设置第一散热凸台1111、第二散热凸台1112、第三散热凸台1121、第四散热凸台1122、第五散热凸台1131、第六散热凸台1132，发热元器件与散热凸台之间填充导热垫17以减少接触热阻，导热垫17选用Gap Pad 5000s35，导热系数为5W/(m·k)。

在一例中，为减轻结构框重量，同时提高设备结构框的横向传热能力，设备结构框采用平板热管；此外，为将设备工作产生的热量快速扩散至整个安装面，设备安装部件也采用平板热管，将其记为平板热管4，设备结构框安装在平板热管4上。具体的，平板热管4一侧作为高热耗短时工作设备1的安装面，另一侧作为高热耗短时工作设备1的热沉。

平板热管是一种内壁具有毛细结构的气液两相流传热器件，即满足扩热需求，又兼顾力学性能；平板横向当量导热系数≥2000W/m·k，横向温差≤3℃，可快速实现二维传热，另外，因平板热管厚度较薄（厚度通常为2mm~6mm），平板热管纵向方向几乎不存在温差。

在一例中，设备结构框与设备安装部件的非热沉侧之间，采用金属钎料连接并通过真空加热扩散焊焊接。在实际应用中，为减小设备结构框与平板热管4之间的接触热阻，缩短传热路径，设备结构框与平板热管4之间采用金属钎料进行连接，通过真空加热扩散焊焊接在一起。

在一例中，平板热管4的热沉侧设置热控涂层。在实际应用中，为缩短设备与热沉之间的热传导路径，减小高热耗短时工作设备1与热沉间的温差，将平板热管4的非设备安装侧（也即第一平板热管表面41）直接作为热沉侧，即热沉侧直接面对4K冷黑空间，热沉表面设置热控涂层，可选择卫星常用的KS-ZA白漆或铈玻璃镀银二次表面镜（OSR）。

在一例中，为抑制设备温升，减小设备工作时的温度波动，采用相变部件5和相变材料，因相变材料在吸热和放热过程中具有等温或近似等温的特点，可利用相变材料将短时工作的热量进行积蓄，以防止温度过高，同时当设备不工作时，将积蓄的热量进行释放，减小温度波动；同时利用相变储能原理，热沉面积可按设备周期平均热耗进行设计。

可选的，相变材料封装在相变部件5内，根据实际需求，相变材料可选择正十四烷、正十六烷、正十八烷及正二十烷的一种或多种组合，相变部件5外壳采用铝合金材料。

在一例中，相变部件与设备安装部件的非热沉侧之间，采用金属钎料连接并通过真空加热扩散焊焊接。在实际应用中，为提升相变部件横向均温能力，以及为减小设备与热沉之间的热传导路径，相变部件5直接安装在平板热管4的非热沉侧，具体为第二相变部件表面52直接安装在第二平板热管表面42（非热沉侧）上，同时为减小相变部件与平板热管4之间的接触热阻，相变部件5与平板热管4之间采用金属钎料进行连接，通过真空加热扩散焊焊接在一起。

在一例中，为增加设备内部元器件的传热途径，设备结构框侧面粘贴有第二高导热薄膜，第一高导热薄膜与第二高导热薄膜之间搭接，第一高导热薄膜和第二高导热薄膜均采高导热石墨烯薄膜，分别记为第一高导热石墨烯薄膜61、第二高导热石墨烯薄膜62。在实际应用中，为减小相变材料纵向温度梯度，在第一相变部件表面51、侧面53以及第二平板热管表面42整体粘贴300μm厚的第一高导热石墨烯薄膜61，诸如图4所示的一种高导热石墨烯薄膜结构示意图。同时为了进一步增强设备侧面与热沉之间的热量传递，在设备侧面粘贴第二高导热石墨烯薄膜62，第一高导热石墨烯薄膜61和第二高导热石墨烯薄膜62两者之间进行搭接，搭接面积可根据现场情况确定。

石墨烯薄膜导热系数可达1000W/(m·k)，根据实际传热需求，高导热柔性石墨烯薄膜可采用多层石墨烯薄膜复合而成，也即第一高导热石墨烯薄膜61和第二高导热石墨烯薄膜62采用多层石墨烯薄膜复合而成。

在一例中，设备安装部件通过第二隔热组件隔热安装在卫星舱板外侧，第二隔热组件可以为隔热垫组件。在实际应用中，为减小高热耗短时工作设备1对卫星舱板3的导热漏热，卫星舱板3局部位置开孔7，除设备外将整个热控结构置于舱外，通过第二隔热组件隔热安装在卫星舱板3的外侧。

在一例中，第二隔热组件包括螺钉、隔热垫和预埋件，隔热垫分别置于设备安装部件的两侧，预埋件预埋在卫星舱板内部，螺钉经设备安装部件两侧的隔热垫固定在预埋件上。具体的，参见图5所示的一种热控结构隔热安装示意图，第二隔热组件包括螺钉91、隔热垫92及预埋件93，隔热垫92采用7个1mm厚的聚酰亚胺隔热垫，以增大热控结构与卫星舱板3间的热阻，螺钉91和预埋件93采用卫星常用的材料，预埋件93预埋在卫星舱板3内部。

在一例中，开孔中除高热耗短时工作设备之外的区域，采用第三隔热组件10进行封堵，第三隔热组件10可以采用15单元多层隔热组件。在实际应用中，舱板开孔除设备区域外用15单元多层隔热组件进行封堵，组件面膜为双面镀铝聚酯薄膜，该处第三隔热组件10可与设备表面处的第一隔热组件8进行整体设计。

综上所述，本发明实施例提供的一体化热控装置的技术关键点在于：（1）设备结构框采用平板热管，设备安装面采用平板热管4，平板热管4一侧作为设备的安装面，另一侧作为设备的热沉；（2）相变部件安装在平板热管4非热沉侧，可减小设备与热沉之间的热传导路径，同时提升相变部件横向均温性；（2）在相变部件和平板热管4表面粘贴高导热石墨烯薄膜，一方面提升相变部件横向均温性，另一方面降低相变部件纵向温度梯度；（4）为减小接触热阻，缩短传热路径，设备结构框与平板热管4，平板热管4与相变部件之间均通过真空加热扩散焊焊接在一起；（5）为增加设备内部元器件的传热途径，在设备结构框侧面粘贴高导热石墨烯薄膜，并与相变部件表面的高导热石墨烯薄膜进行搭接。

基于此，本发明实施例提供的一体化热控装置至少具有以下特点：

（a）设备结构框采用平板热管，该平板热管直接安装在平板热管4，既能满足高热耗设备扩热需求，又能保证结构安装要求；

（b）平板热管4一侧作为设备的安装面，另一侧作为设备的热沉，减小了设备与热沉之间的热传导路径；

（c）相变部件安装在平板热管4上，提升了相变部件横向均温性；

（d）利用相变材料储能原理，抑制了设备短时温升，减小了设备温度波动，同时热沉面积可按设备周期平均热耗进行设计，减小了热沉面积；

（e）将相变部件安装在平板热管4非热沉侧，缩短了设备与热沉之间的热传导路径，减小了设备与热沉间的温差，提高了设备元器件工作寿命及工作可靠性；

（f）在相变部件和平板热管表面粘贴高导热石墨烯薄膜，进一步提升了相变部件横向均温性，同时降低了相变部件纵向温度梯度，提高了相变材料整体利用率，减轻了热控系统总重；

（g）设备结构框与平板热管4、平板热管4与相变部件之间均通过真空加热扩散焊焊接在一起，减小了各个部件之间的接触热阻，缩短了元器件与热沉间的热传导路径，提高了换热效率，焊接工艺成熟、简单，焊接强度高；

（h）在设备结构框侧面粘贴高导热石墨烯薄膜，并与相变部件表面的高导热石墨烯薄膜进行搭接，增加了元器件热传导途径，进一步降低了元器件的温度，提高了设备工作可靠性；

（i）整个热控结构置于卫星舱板外，且与卫星舱板间隔热安装，减小了瞬时高热耗设备对舱板温度稳定性的影响。

在前述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控系统，包括微小卫星和前述实施例提供的一体化热控装置，一体化热控装置设置于微小卫星上。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控系统的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，包括：高热耗短时工作设备、卫星舱板和热控结构；

所述卫星舱板的局部位置设置有开孔，所述高热耗短时工作设备置于所述卫星舱板内侧，所述热控结构置于所述卫星舱板外侧，所述高热耗短时工作设备经所述开孔固定在所述热控结构上；

所述高热耗短时工作设备采用模块化拼接式构型，所述高热耗短时工作设备包括电路板、发热元器件和设备结构框，所述发热元器件经所述电路板固定在所述设备结构框上，所述设备结构框采用平板热管；

所述热控结构包括设备安装部件和相变部件，所述相变部件表面和所述设备安装部件表面粘贴有第一高导热薄膜，所述设备安装部件的一侧作为热沉侧，所述设备结构框和所述相变部件固定在所述设备安装部件的非热沉侧，所述设备安装部件采用平面热管。

2.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述设备结构框对应所述发热元器件处设置有散热凸台，所述发热元器件与所述散热凸台之间填充导热垫，以减少所述发热元器件与所述散热凸台之间的接触热阻。

3.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述设备结构框与所述设备安装部件的所述非热沉侧之间，以及所述相变部件与设备安装部件的所述非热沉侧之间，均采用金属钎料连接并通过真空加热扩散焊焊接。

4.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述设备结构框侧面粘贴有第二高导热薄膜，所述第一高导热薄膜与所述第二高导热薄膜之间搭接；

所述第一高导热薄膜和所述第二高导热薄膜均采高导热石墨烯薄膜。

5.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述高热耗短时工作设备除安装面之外的其他表面均包覆第一隔热组件。

6.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述设备安装部件的所述热沉侧设置热控涂层。

7.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述设备安装部件通过第二隔热组件隔热安装在所述卫星舱板外侧。

8.根据权利要求7所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，第二隔热组件包括螺钉、隔热垫和预埋件，所述隔热垫分别置于所述设备安装部件的两侧，所述预埋件预埋在所述卫星舱板内部，所述螺钉经所述设备安装部件两侧的所述隔热垫固定在所述预埋件上。

9.根据权利要求1所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，其特征在于，所述开孔中除所述高热耗短时工作设备之外的区域，采用第三隔热组件进行封堵。

10.一种用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控系统，其特征在于，包括微小卫星和权利要求1-9任一项所述的用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置，所述用于微小卫星高热耗短时工作设备一体化热控装置设置于所述微小卫星上。