[發(fā)明專利]兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010919278.4
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111998707B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢吉裕;陳琦;李力;吳進(jìn)凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/06;H01L23/427
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 熊敏敏;高嬌陽

1.一種兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置，其特征在于，包括控制單元，每個支路設(shè)置的監(jiān)測單元、流量調(diào)節(jié)單元以及帶熱負(fù)載的冷板，以及管路：

所述控制單元，包括信號處理器、驅(qū)動控制器；用于根據(jù)每個支路上流量及溫度監(jiān)測信號從預(yù)設(shè)的控制表中確定相應(yīng)的對流量調(diào)節(jié)單元進(jìn)行調(diào)節(jié)的驅(qū)動控制信號；所述流量及溫度監(jiān)測信號至少包括熱負(fù)載溫度和支路上的流量；

所述信號處理器，用于將監(jiān)測單元采集到的所在支路的流量及溫度監(jiān)測信號，轉(zhuǎn)換成采集到的流量及溫度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)設(shè)的控制表獲得流量調(diào)節(jié)信號，并輸出相應(yīng)的用于調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)單元的驅(qū)動控制信號；

所述驅(qū)動控制器根據(jù)驅(qū)動控制信號調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)單元；

所述預(yù)設(shè)的控制表中包含兩相冷卻系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)要求的各支路上流量及溫度，以及與各支路上采集到的流量及溫度數(shù)據(jù)相對應(yīng)的流量調(diào)節(jié)信號；所述預(yù)設(shè)的控制表中包含各支路上正常流量數(shù)據(jù)和脈動流量數(shù)據(jù)；所述正常流量數(shù)據(jù)用于判斷兩相冷卻系統(tǒng)多個并聯(lián)支路的流量是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；所述脈動流量數(shù)據(jù)，為大于正常流量的脈沖型流量數(shù)據(jù)，與脈動流量數(shù)據(jù)相應(yīng)的驅(qū)動控制信號用于在兩相冷卻系統(tǒng)發(fā)生氣塞時調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)單元；

所述監(jiān)測單元，用于采集所在支路上的流量以及溫度監(jiān)測信號，并反饋到控制單元；

所述流量調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)控制單元提供的驅(qū)動控制信號控制所在支路的兩相冷卻工質(zhì)流量；

所述帶熱負(fù)載的冷板設(shè)有兩相冷卻流道；

所述管路，將各個支路的流量調(diào)節(jié)單元、監(jiān)測單元、帶熱負(fù)載的冷板連接形成并聯(lián)的兩相工質(zhì)通路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置，其特征在于，還包括阻力調(diào)節(jié)元件，設(shè)置在各個支路上冷板的供液口處，用于預(yù)先調(diào)節(jié)每個支路上冷板的供液口的單相流動阻力，使之大于微小擾動造成的冷板上兩相冷卻工質(zhì)阻力變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)單元、阻力調(diào)節(jié)元件上兩相冷卻工質(zhì)的單相流動阻力，超過總系統(tǒng)流動阻力的一半，所述總系統(tǒng)流動阻力至少為流量調(diào)節(jié)單元上的單相流動阻力、阻力調(diào)節(jié)元件上的單相流動阻力、冷板上的流動阻力以及管路的流動阻力之和。

4.一種兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置，其特征在于，包括每個支路設(shè)置的監(jiān)測單元、阻力調(diào)節(jié)元件以及帶熱負(fù)載的冷板，以及管路：

所述監(jiān)測單元，用于采集所在支路上的流量以及溫度監(jiān)測信號；

所述阻力調(diào)節(jié)元件，設(shè)置在各個支路上冷板的供液口處，用于預(yù)先調(diào)節(jié)每個支路上冷板的供液口的單相流動阻力，使之大于微小擾動造成的冷板上兩相冷卻工質(zhì)阻力變化；

所述帶熱負(fù)載的冷板設(shè)有兩相冷卻流道；

所述管路，將各個支路的監(jiān)測單元、阻力調(diào)節(jié)元件、帶熱負(fù)載的冷板連接形成并聯(lián)的兩相工質(zhì)通路。

5.一種兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置實現(xiàn)，其特征在于，包括以下步驟：

監(jiān)測單元將每一支路的流量及溫度監(jiān)測信號傳輸至控制單元中；

控制單元逐一對各個支路的熱負(fù)載溫度以及流量信號支路進(jìn)行監(jiān)測控制和流量調(diào)節(jié)，包括：

判斷該支路的熱負(fù)載溫度以及流量信號是否滿足穩(wěn)定狀態(tài)要求：

如果溫度和流量都滿足要求，則判斷下一支路的熱負(fù)載溫度以及流量信號是否滿足要求，直到兩相冷卻系統(tǒng)關(guān)機(jī)，兩相系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置的控制流程結(jié)束；

如果溫度或流量任一不滿足要求，則開啟兩相冷卻系統(tǒng)停機(jī)保護(hù)，兩相系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置的控制流程結(jié)束；

如果溫度和流量均不滿足，則調(diào)節(jié)該支路的流量調(diào)節(jié)單元，使該支路溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)要求。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定方法，其特征在于，在所述監(jiān)測單元將每一支路的流量及溫度監(jiān)測信號傳輸至控制單元之前，還包括在兩相冷卻系統(tǒng)啟動經(jīng)過指定時間后啟動兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩相冷卻系統(tǒng)多并聯(lián)支路穩(wěn)定方法，其特征在于，所述流量及溫度監(jiān)測信號至少包括熱負(fù)載溫度和支路上的流量。