[發明專利]實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統及流量控制方法

有效

• 申請號: 202110938474.0
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113784582B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 信志濤
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張營磊

1.一種實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，包括儲液罐(1)，儲液罐(1)連接有泵(2)，泵(2)連接有并聯兩相液冷單元，并聯兩相液冷單元連接有冷凝器(3)，冷凝器(3)與儲液罐(1)連接；

儲液罐(1)、泵(2)、并聯兩相液冷單元及冷凝器(3)形成的循環回路內設置有冷卻液；

并聯兩相液冷單元包括若干并聯的液冷支路，每個液冷支路內串聯有電磁閥(4)、恒流閥(5)以及回熱器(6)；

回熱器(6)設置在液冷支路末端，各液冷支路的回熱器(6)均與冷凝器(3)連接；

回熱器(6)還連接有蒸發器(7)，蒸發器(7)設有進管和出管，進管和出管均與回熱器(6)連接。

2.如權利要求1所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，冷卻液采用R134a工質或者氟化液。

3.如權利要求1所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，每個液冷支路中恒流閥(5)與回熱器(6)連接，或者電磁閥(4)與回熱器(6)連接。

4.如權利要求1所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，冷凝器(3)處設置有風扇(8)。

5.如權利要求1所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，蒸發器(7)外部設置有高熱器件，高熱器件通過導熱材料貼合設置在蒸發器(7)外表面。

6.如權利要求1所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，還包括控制器(9)；

控制器(9)與泵(2)、各冷卻支路的電磁閥(4)及恒流閥(5)均連接；

控制器(9)每間隔設定時間檢測各冷卻支路是否正在運行，并控制正在運行冷卻支路開啟電磁閥(4)，以及未運行冷卻支路關閉電磁閥(4)，再根據正在運行冷卻支路的數量計算總流量需求，并根據總流量需求，通過PID調控泵(2)的運行參數。

7.如權利要求6所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統，其特征在于，泵(2)的出口處設置有溫度傳感器(10)；

控制器(9)還與風扇(8)及溫度傳感器(10)連接；

控制器(9)控制泵(2)啟動，并檢測泵(2)出口處冷卻液溫度，再根據泵(2)出口處冷卻液溫度控制風扇(8)轉速。

8.一種基于上述權利要求1-7中任一項的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統的流量控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.控制器控制泵啟動，并檢測泵出口處冷卻液溫度，再根據泵出口處冷卻液溫度控制風扇轉速；

S2.控制器每間隔設定時間檢測各冷卻支路是否正在運行，并控制正在運行冷卻支路開啟電磁閥，以及未運行冷卻支路關閉電磁閥，再根據正在運行冷卻支路的數量計算總流量需求，并根據總流量需求，通過PID調控泵的運行參數。

9.如權利要求8所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統的 流量控制方法，其特征在于，步驟S1具體步驟如下：

S11.控制器控制泵啟動，實現泵驅兩相液冷系統中冷卻液循環；

S12.控制器通過溫度傳感器獲取泵出口處冷卻液溫度；

S13.控制器獲取冷卻液在泵當前壓力下的飽和溫度，設定為溫度閾值；

S14.控制器判斷泵出口處冷卻液溫度是否小于溫度閾值；

若是，進入步驟S2；

若否，進入步驟S15；

S15.控制器調整風扇轉速，降低冷凝器處溫度。

10.如權利要求8所述的實現流量穩定分配的泵驅兩相液冷系統的 流量控制方法，其特征在于，步驟S2具體步驟如下：

S21.控制器每間隔設定時間檢測各冷卻支路對應高熱器件是否正在運行；

若存在高熱器件未運行的冷卻支路，進入步驟S22；

若存在高熱器件恢復運行的冷卻支路，進入步驟S23；

S22.控制器關閉高熱器件未運行的冷卻支路的電磁閥，進入步驟S24；

S23.控制器開啟高熱器件恢復運行的冷卻支路的電磁閥，進入步驟S24；

S24.控制器獲取所有正在運行的冷卻支路的數量n，獲取預設的單個冷卻支路的平均流量q，計算出所有并聯冷卻支路的總的流量需求Q＝n*q；

S25.控制器獲取預設的流量浮動閾值a，計算出泵驅兩相液冷系統的流量需求區間(n*q-a，n*q+a)；

S26.控制器通過PID調控泵的運行參數，使得泵驅兩相液冷系統的實際流量位于流量需求區間(n*q-a，n*q+a)內。