可适应高低温环境的存储系统的制作方法

本发明涉及数据存储领域，更具体地说，涉及一种可适应高低温环境的存储系统。

背景技术：

1、随着空间科学技术的迅速发展，太空领域的竞争越来越激烈。由于太空中为真空环境，因此没有传导或对流这些常见的热传递机制，能量只能通过辐射传递。在白天，恒星(例如太阳)光线会直接照射到暴露在宇宙中的物体表面，加热其表面并导致其温度升高；而在恒星光线无法照射到时，物体表面不再受到恒星辐射光线的加热，并开始向周围宇宙发射热辐射，随着时间的推移而降低其温度。例如航天设备上受太阳直射的一面，可产生高达100℃的温度，而当航天设备运行到无太阳照射的位置时，真空环境的低温会导致其向外进行热辐射，甚至可逐渐降温至-100℃的温度。极端的温度将导致航天设备中运行的电子设备面临环境温度的考验，现有的固态硬盘的工作温度通常在0℃至70℃之间，显然无法满足航天设备的数据存储要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对上述固态硬盘无法满足航天设备使用需求的问题，提供一种可适应高低温环境的存储系统。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种可适应高低温环境的存储系统，应用于航天设备，包括固态硬盘和热控制装置，所述热控制装置包括换热模块、降温组件、升温组件、温度检测单元以及控制单元，其中：所述换热模块贴附于固态硬盘的表面并包括流道腔，所述降温组件、升温组件及温度检测单元分别与所述控制单元信号连接；

3、所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度超过第一预设值时，控制所述降温组件将低于第一温度的液态工质通入到所述换热模块的流道腔，同时所述降温组件将由所述流道腔流出的气态的工质冷却为低于第一温度的液态工质，所述第一温度低于所述第一预设值；

4、所述控制单元在所述温度检测单元测得固态硬盘的温度低于第二预设值时，控制所述升温组件将高于第二温度的气态工质通入到所述换热模块的流道腔，同时升温组件将由所述流道腔流出的液态的工质加热为高于第二温度的气态工质，所述第二温度高于所述第二预设值。

5、作为本发明的进一步改进，所述固态硬盘包括印刷线路板和分别集成于所述印刷线路板表面的主控芯片和至少一个存储芯片；

6、所述换热模块包括多个换热主体以及用于连接所述换热主体的连接部，多个所述换热主体分别贴附于所述主控芯片和存储芯片的表面；每一所述换热主体内形成有中心流道，所述连接部内形成有桥流道，且所述流道腔由相互连通的桥流道和中心流道构成，所述桥流道的横截面积小于中心流道的横截面积的十分之一。

7、作为本发明的进一步改进，所述换热主体包括由导热材料构成的底板以及由隔热材料构成的上盖，所述中心流道形成于所述底板和上盖之间；每一所述换热主体的底板贴附于所述主控芯片或存储芯片的表面。

8、作为本发明的进一步改进，所述降温组件包括流体泵、冷凝装置、第一电子阀、工质储藏罐以及第一连接管路，所述第一电子阀、冷凝装置、工质储藏罐及流体泵依次通过所述第一连接管路连接在所述换热模块的流道腔的出口和入口之间；所述升温组件包括加热装置、第二电子阀和第二连接管路，所述第二电子阀和加热装置依次通过第二连接管路连接在所述换热模块的流道腔的出口和工质储藏罐的入口之间；

9、所述流体泵和第一电子阀、第二电子阀分别与所述控制单元信号连接，且所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度超过第一预设值时，控制所述第一电子阀开启、控制第二电子阀关闭以及控制所述流体泵启动，使由所述流道腔流出的工质经所述第一电子阀流入冷凝装置，并由冷凝装置冷却为低于第一温度的液态工质后进入工质储藏罐，再由流体泵送入到换热模块；所述控制单元还在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度低于第二预设值时，控制所述第二电子阀开启、控制第一电子阀关闭以及控制所述流体泵启动，使由所述流道腔流出的工质经所述第二电子阀流入加热装置，并由加热装置加热为高于第二温度的气态工质后进入工质储藏罐，再由流体泵送入到换热模块。

10、作为本发明的进一步改进，所述热控制装置包括热辐射加热装置，所述热辐射加热装置用于在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在超过第一预设值时，吸收太空热辐射以加热所述换热模块流出的工质，并在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在低于第三预设值且高于第二预设值时，将加热后的工质送入所述升温组件。

11、作为本发明的进一步改进，所述降温组件包括第一电子阀、主冷凝装置、第一工质储藏罐、第一流体泵、第二电子阀以及第一连接管路，所述第一电子阀、主冷凝装置、第一工质储藏罐、第一流体泵以及第二电子阀依次通过所述第一连接管路连接在所述换热模块的流道腔的出口和入口之间；

12、所述第一流体泵、第一电子阀、第二电子阀分别与所述控制单元信号连接，且所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度超过第一预设值时，控制所述第一电子阀、第二电子阀开启以及控制所述第一流体泵启动，由所述流道腔流出的工质经所述第一电子阀流入主冷凝装置，并由主冷凝装置冷却为第一温度的液态工质后进入第一工质储藏罐，再经由第一流体泵和第二电子阀送入到换热模块；

13、所述第二电子阀与所述升温组件连接，于所述升温组件将高于第二温度的气态工质通入到所述换热模块的流道腔时，所述控制单元控制所述第二电子阀关闭。

14、作为本发明的进一步改进，所述热辐射加热装置的入口连接到所述换热模块的流道腔的出口，所述热辐射加热装置的出口经第五电子阀连接到所述第一流体泵的入口、以及经第六电子阀连接升温组件；

15、所述第五电子阀和第六电子阀分别与所述控制单元信号连接，所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在超过第一预设值时，控制所述第五电子阀开启，并在所述热辐射加热装置内的工质的量达到第一阈值时控制第五电子阀关闭；所述控制单元还在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在低于第三预设值且高于第二预设值时，控制所述第二电子阀和第六电子阀开启、控制第一流体泵启动，使所述热辐射加热装置中的工质流入到升温组件。

16、作为本发明的进一步改进，所述热控制装置包括热辐射散热装置，所述热辐射散热装置用于在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度低于第二预设值时，向太空辐射热量以冷却由所述换热模块流出的工质，并在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度超过第四预设值且低于第一预设值时，将冷却后的工质送入所述降温组件。

17、作为本发明的进一步改进，所述升温组件包括第三电子阀、主加热装置、第二工质储藏罐、第二流体泵、第四电子阀以及第二连接管路，所述第三电子阀、主加热装置、第二工质储藏罐、第二流体泵以及第四电子阀依次通过所述第二连接管路连接在所述换热模块的流道腔的出口和入口之间；

18、所述第二流体泵、第三电子阀、第四电子阀分别与所述控制单元信号连接，且所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度低于第二预设值时，控制所述第三电子阀、第四电子阀开启以及控制所述第二流体泵启动，由所述流道腔流出的工质经所述第三电子阀流入主加热装置，并由主加热装置加热为第二温度的气态工质后进入第二工质储藏罐，再经由第二流体泵和第四电子阀送入到换热模块；

19、所述第四电子阀与所述降温组件连接，于所述降温组件将低于第一温度的液态工质通入到所述换热模块的流道腔时，所述控制单元控制所述第四电子阀关闭。

20、作为本发明的进一步改进，所述热辐射散热装置的入口连接到所述换热模块的流道腔的出口，所述热辐射散热装置的出口经第七电子阀连接到所述第二流体泵的入口、以及经第八电子阀连接降温组件；

21、所述第七电子阀和第八电子阀分别与所述控制单元信号连接，所述控制单元在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在低于第二预设值时，控制所述第七电子阀开启，并在所述热辐射散热装置内的工质的量达到第二阈值时控制第七电子阀关闭；所述控制单元还在所述温度检测单元测得所述固态硬盘的温度在超过第四预设值且低于第一预设值时，控制所述第四电子阀和第八电子阀开启、控制第二流体泵启动，使所述热辐射散热装置中的工质流入到降温组件。

22、本发明具有以下有益效果：固态硬盘通过与流经换热模块的工质进行热交换，并由降温组件和升温组件分别对流出换热模块的工质进行冷却或加热处理，从而使得固态硬盘能满足航天设备中极端温差环境的使用需求。