[發明專利]水水換熱液冷系統及其液冷源供液溫度、流量控制方法

在審

• 申請號: 201811455531.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN110190039A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 董永申;高明;王生廣;田野;魏志鵬
• 申請（專利權）人: 中航光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及一種水水換熱液冷系統及其液冷源供液溫度、流量控制方法，該液冷系統包括一次側管路、換熱器和二次側管路，一次側管路與換熱器之間設有用于向換熱器供冷卻液的控制閥，二次側管路與換熱器之間設有循環泵。本發明將二次側管路中的液體的溫度與流量分別進行單獨的控制，使得溫度與流量同時進行控制，進一步的提高了控制的精準度。

技術領域

本發明涉及一種水水換熱液冷系統及其液冷源供液溫度、流量控制方法。

背景技術

隨著功率器件的功率增加以及發熱熱流密度的增大，液冷散熱逐漸成為工業散熱技術的主流。作為液冷散熱系統的心臟，液冷源的應用領域也越來越廣泛。在實際工作過程中，功率器件需要維持恒定的溫度，因此，液冷源應具備較高的供液溫度精度；同時，功率器件通常模塊化設計，各模塊能夠單獨啟停控制，因此，總發熱量也會經常發生變化，此時，需要進行供液流量的合理控制。

目前，水水換熱系統的液冷源供液溫度、流量的控制大多是通過二次側電動三通或循環泵變頻泵控制，例如：申請公開號為CN 104677158A的中國發明專利申請文件中公開了一種基于潛熱換熱的強制冷卻裝置，該裝置主要用于解決大功率電子元器件的散熱問題，通過采集被冷卻件的溫度，將溫度值作為反饋值控制電機的轉速，進而控制循環泵的流量，最終實現了被冷卻件溫度的閉環控制。但是供液溫度與供液流量是相互影響，因此，無法同時實現供液溫度、流量的精確控制，而且該裝置不利于系統的整體節能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水水換熱液冷系統及其液冷源供液溫度、流量控制方法，用于解決如何同時精確控制供液溫度和流量的問題。

為實現上述目的，本發明提出一種水水換熱液冷系統，包括一次側管路、換熱器和二次側管路，一次側管路與換熱器之間設有用于向換熱器供冷卻液的控制閥，二次側管路與換熱器之間設有循環泵。

一次側管路與換熱器之間的控制閥用于控制二次側管路中的液體的溫度，二次側管路與換熱器之間的循環泵用于控制二次側管路中的液體的流量，因此本發明將二次側管路中的液體的溫度與流量分別進行單獨的控制，使得溫度與流量同時進行控制，進一步的提高了控制的精準度，同時還利于系統的整體節能。

進一步的，循環泵為變頻循環泵，通過控制頻率改變變頻循環泵的轉速。

變頻循環泵通過改變頻率來控制變頻循環泵的轉速，控制精準，誤差小。

進一步的，控制閥為電動三通閥。

通過控制電動三通閥的開度控制一次側管路中冷卻液的流量，進一步的控制二次側管路中液體的溫度，技術成熟，控制精度高。

另外，還提出一種水水換熱液冷系統的液冷源供液溫度、流量控制方法，將控制閥設置在一次側，形成一次側控制閥，將循環泵設置在二次側，形成二次側循環泵；

設定流量目標值，以二次側流量為流量反饋值，流量目標值與流量反饋值的差作為流量控制量，閉環控制二次側循環泵的轉速；

設定溫度目標值，以二次側溫度為溫度反饋值，溫度目標值與溫度反饋值的差作為溫度控制量，閉環控制一次側控制閥的開度。

一次側的控制閥用于控制二次側管路中的液體的溫度，二次側的循環泵用于控制二次側管路中的液體的流量，因此本發明將二次側管路中的液體的溫度與流量分別進行單獨的閉環控制，使得溫度與流量同時進行控制，進一步的提高了控制的精準度。

進一步的，二次側循環泵采用變頻循環泵，通過控制頻率改變變頻循環泵的轉速。

變頻循環泵通過改變頻率來控制變頻循環泵的轉速，控制精準，誤差小。

進一步的，一次側控制閥采用電動三通閥。

通過控制電動三通閥的開度控制一次側管路中冷卻液的流量，進一步的控制二次側管路中液體的溫度，技術成熟，控制精度高。