本发明提供一种基于相变材料和平面热管的冷却装置，包括环形外壳，环形外壳由相邻的壳体单元连接而成，壳体单元包括外侧表面、内侧表面和腔体，壳体单元的外侧表面由刚性较大的可弯曲材料制成，壳体单元的内侧表面由较易形变的柔软材料制成；壳体单元的腔体承载填充物，填充物包括相变材料和纳米粒子，纳米粒子分散于相变材料中，壳体单元的外侧表面均匀布设平面热管，平面热管一半插入腔体。本发明结构设计合理，装卸便捷；处于低温时可为发动机保温，避免启动困难；处于高温时可通过腔体内的相变材料及纳米粒子进行热交换，并通过平面热管将热量散发到空气中；处于急冷条件时，因平面热管及外壳内相变材料的缓冲，不会导致发动机开裂。