[發(fā)明專利]一種液體冷卻系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310503792.X
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104582416A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉云舉;呂權(quán)明;肖倓茀
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體冷卻領(lǐng)域，尤其涉及一種液體冷卻系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著電子元器件體積的不斷減小，以及性能和速度的不斷提升，芯片的能耗和發(fā)熱功耗也越來越大，電子元器件散熱情況的優(yōu)劣以及器件表面的溫度均勻性直接影響到器件的性能和長期可靠性。風(fēng)扇散熱器是傳統(tǒng)的散熱方式，隨著ICT的融合，功耗不斷提升，風(fēng)扇散熱也在轉(zhuǎn)速和尺寸等方面進(jìn)行了改進(jìn)，但是風(fēng)冷散熱不能無限制的增加散熱能力，且伴隨著比較突出的噪音問題，因此，液體冷卻技術(shù)的發(fā)展可以彌補(bǔ)這樣一個空缺.當(dāng)前液體冷卻已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器，個人PC等多個領(lǐng)域展開應(yīng)用。

針對大功耗散熱設(shè)備，需要多臺液冷單元（LCU）進(jìn)行散熱，現(xiàn)有技術(shù)中通常將多臺液冷單元并聯(lián)連接，各液冷單元采用各自獨立的控制單元進(jìn)行控制。冷卻控制單元采集液冷單元內(nèi)的液體數(shù)據(jù)如液體壓力、流量、溫度等，根據(jù)采集到的液體數(shù)據(jù)對循環(huán)泵進(jìn)行實時控制。該技術(shù)方案存在以下缺點。首先，該技術(shù)方案不支持均流調(diào)節(jié)，多臺LCU管路中的液體流量有可能不均勻，當(dāng)其中一臺LCU中的循環(huán)泵高速旋轉(zhuǎn)，另外一臺LCU中的循環(huán)泵低速甚至部運轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生循環(huán)泵壞掉的風(fēng)險，引起可靠性問題。第二，由于各液冷單元之間并聯(lián)，各控制單元的動作都會對整個散熱系統(tǒng)的液體流量產(chǎn)生影響，由于各控制單元分別對相應(yīng)的液冷單元進(jìn)行控制，當(dāng)其中一個控制單元動作時必然會引起另外的控制單元的動作，會引發(fā)循環(huán)泵和閥門調(diào)節(jié)的震蕩問題，頻繁震蕩對于整個散熱系統(tǒng)的整體平衡不利，同時會導(dǎo)致循環(huán)泵和閥門壽命縮短，震蕩引起的液體問題震蕩會導(dǎo)致待散熱設(shè)備的性能下降和壽命問題；第三，對LCU精細(xì)化的節(jié)能管理不利，循環(huán)泵的能耗和其轉(zhuǎn)速的三次方成正比，多臺循環(huán)泵共同運行時，各循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速不同步且頻繁調(diào)整會增加能量損耗；第四，多臺LCU的調(diào)節(jié)閥如果各自調(diào)節(jié)，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法穩(wěn)定，閥門的循環(huán)調(diào)控制出現(xiàn)震蕩，無法穩(wěn)定，進(jìn)而極大的縮短調(diào)節(jié)閥的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種液體冷卻系統(tǒng)及其控制方法，可有效保證液體冷卻系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，提高使用壽命，并可對待散熱設(shè)備進(jìn)行有效穩(wěn)定的散熱。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種液體冷卻系統(tǒng)，括冷卻控制裝置和用于對待散熱設(shè)備進(jìn)行散熱的至少兩個二級液體循環(huán)回路；所述至少兩個二級液體循環(huán)回路并聯(lián)，各所述二級液體循環(huán)回路上設(shè)有用于控制液體流動的循環(huán)泵及用于獲取液體采樣數(shù)據(jù)的傳感裝置；所述冷卻控制裝置電連接于各所述傳感裝置及各所述循環(huán)泵，所述冷卻控制裝置用于實現(xiàn)所述至少兩個二級液體循環(huán)回路的傳感裝置的液體采樣數(shù)據(jù)的共享和分析處理所述至少兩個二級液體循環(huán)回路的傳感裝置的液體采樣數(shù)據(jù)，并向所述至少兩個二級液體循環(huán)回路的循環(huán)泵發(fā)送相同的控制信號，以控制所述至少兩個二級液體循環(huán)回路的循環(huán)泵處于相同的運行狀態(tài)。

在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述冷卻控制裝置包括至少兩個冷卻控制單元；各所述冷卻控制單元與各二級液體循環(huán)回路一一對應(yīng)；各所述冷卻控制單元之間電連接并共享數(shù)據(jù)；

所述冷卻控制單元包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)濾波模塊、信號控制模塊及通訊模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊用于接收所述傳感裝置獲取的液體采樣數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)濾波模塊用于對所述液體采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，所述信號控制模塊用于分析處理所述液體采樣數(shù)據(jù)并向循環(huán)泵發(fā)出控制信號，所述通訊模塊用于控制各冷卻控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)采集模塊接收到的液體采樣數(shù)據(jù)經(jīng)所述數(shù)據(jù)濾波模塊濾波后發(fā)送至所述信號控制模塊，所述信號控制模塊對所述液體采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并通過所述通訊模塊實現(xiàn)各冷卻控制單元間的數(shù)據(jù)共享，所述信號控制模塊向各所述循環(huán)泵發(fā)出控制信號以控制各所述循環(huán)泵的運行狀態(tài)。

在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，冷卻控制裝置包括少兩個數(shù)據(jù)采集單元及監(jiān)控板，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述二級液體循環(huán)回路一一對應(yīng)，所述數(shù)據(jù)采集單元電連接至對應(yīng)的所述二級液體循環(huán)回路的傳感裝置，用于收集液體采樣數(shù)據(jù)；各所述數(shù)據(jù)采集單元均電連接至所述監(jiān)控板，以將液體采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控板；所述監(jiān)控板用于對所述液體采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；所述監(jiān)控板電連接至所有所述二級液體循環(huán)回路的循環(huán)泵，以向各所述循環(huán)泵發(fā)出控制信號。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明的實施例還提供了一種液體冷卻系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于前述的液體冷卻系統(tǒng)，所述控制方法包括以下步驟：

通過所述液體冷卻系統(tǒng)的傳感裝置采集各二級液體循環(huán)回路中的液體采樣數(shù)據(jù)；