适用于电子设备的液冷系统及控制方法与流程

本申请的至少一种实施例涉及液冷，尤其涉及一种适用于电子设备的液冷系统及控制方法。

背景技术：

1、随着智算中心高功率的处理器和服务器的大规模应用，液冷系统作为电子设备液冷散热的核心设备，承担二次侧冷却液与室外冷源之间热量交换的任务。

2、目前液冷系统主要通过板式换热器进行热交换，以对冷却液冷却散热。然而，板式换热器的换热密度有限，面对大功率散热需求，需要较大换热温差与换热面积，造成设备体积大、部署成本高。同时，难以应对室外气象条件剧烈变化，导致液冷散热稳定性不佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种适用于电子设备的液冷系统及控制方法，用于至少部分解决以上技术问题，采用相变工质完成热量传递，缩小液冷系统体积，维持液冷系统稳定运行。

2、本申请的第一方面提供一种适用于电子设备的液冷系统，包括：供冷组件，被构造成通过冷却液对外部的电子设备供冷；换热组件，所述换热组件的第一端被构造成吸收所述供冷组件内冷却液的热量而对冷却液制冷，并将所述换热组件内的液态工质转化成气态工质输送至所述换热组件的第二端；冷凝组件，被构造成将所述换热组件的第二端的气态工质冷凝转化成液态工质，使得液态工质输送至所述换热组件的第一端形成循环；调控组件，被配置成基于所述换热组件的第二端的冷凝压力，调节气态工质的流速，使得所述冷凝压力达到目标范围。

3、根据本申请的实施例，所述调控组件包括：检测部，被配置成检测所述换热组件的第二端的冷凝压力；第一控制组件，被配置成在所述冷凝压力小于等于预设范围的情况下，调节所述换热组件的气态工质的流速处于第一流速范围；第二控制组件，被配置成在所述冷凝压力大于预设范围的情况下，调节所述换热组件的气态工质的流速处于第二流速范围，所述第二流速范围大于所述第一流速范围。

4、根据本申请的实施例，所述换热组件包括多个并排设置的换热单元，每个换热单元包括：蒸发部，与所述供冷组件换热，使得所述蒸发部内的液态工质吸收所述供冷组件内冷却液的热量而蒸发转化成气态工质；冷凝部，与所述冷凝组件换热，使得所述冷凝部内的气态工质冷凝转化成液态工质；第一输送部，被构造成将所述蒸发部的气态工质输送至所述冷凝部；第二输送部，被构造成将所述冷凝部的液态工质输送至所述蒸发部。

5、根据本申请的实施例，所述第一控制组件包括多个控制部，所述控制部的数量与所述换热单元的数量相同，并分别设置于每个所述换热单元的第一输送部；所述第二控制组件包括：多个旁通管，分别与多个所述换热单元的第一输送部连通，并与对应的所述第一输送部的控制部并联，每个所述旁通管的输入端设置有第一阀，所述旁通管的输出端设置有第二阀；驱动泵，与多个所述旁通管连通，并位于所述第一阀和所述第二阀之间，以调节所述换热组件的气态工质的流速处于所述第二流速范围。

6、根据本申请的实施例，所述换热组件还包括：多个连通阀，分别与多个所述换热单元的第一端连通；多个平衡阀，每个所述平衡阀连通设置于相邻两个所述连通阀之间，以平衡相邻两个所述换热单元内的液态工质的液位。

7、根据本申请的实施例，所述供冷组件包括：供液部，将冷却液输送至外部的所述电子设备，使得冷却液吸收所述电子设备的热量而对所述电子设备制冷；回液部，接收所述供液部内吸收热量后的冷却液；换热部，接收所述回液部的冷却液，使得所述换热组件吸收所述热部的冷却液的热量而对冷却液制冷，并将冷却后的冷却液输送至供液部形成循环；循环泵，设置于所述回液部，被构造成驱动冷却液流动。

8、根据本申请的实施例，所述供冷组件还包括两个温度传感器，分别设置于所述供液部和所述回液部，被配置成检测所述冷却液的温差，所述循环泵被配置成响应于所述冷却液的温差，调节冷却液的流量。

9、根据本申请的实施例，所述第一控制组件和所述第二控制组件被配置成响应于所述供液部的温度传感器的温度，调节所述控制部或所述旁通管开启的数量，以调节所述换热单元运行的数量。

10、根据本申请的实施例，所述供冷组件还包括两个压力传感器，分别设置于所述供液部和所述回液部，被配置成检测所述冷却液的压差，所述循环泵被配置成响应于所述冷却液的压差，调节冷却液的流量。

11、根据本申请的实施例，所述冷凝组件包括：鼓风组件，被构造成驱动所述换热组件的第二端的气体流动，以带走所述换热组件的第二端的气态工质的热量，使得气态工质冷凝转化成液态工质；喷淋组件，被构造成对所述换热组件的第二端喷淋液体，以吸收所述换热组件的第二端的气态工质的热量，使得气态工质冷凝转化成液态工质。

12、根据本申请的实施例，所述换热组件还包括翅片，设置于所述换热组件的第二端。

13、本申请的第二方面提供一种如上所述的液冷系统的控制方法，包括：获取换热组件的第二端的冷凝压力；基于冷凝压力和预设范围，确定调控组件调节所述换热组件内的气态工质的流速；其中，在所述冷凝压力小于等于预设范围的情况下，调节所述换热组件的气态工质的流速处于第一流速范围，在所述冷凝压力大于预设范围的情况下，调节所述换热组件的气态工质的流速处于第二流速范围，所述第二流速范围大于所述第一流速范围。

14、根据本申请提供的适用于电子设备的液冷系统及控制方法，液冷系统采用相变工质的蒸发-冷凝循环完成热量传递，相变换热具备换热系数高、换热温差小的优势，相比传统板式换热器液液换热，可以在更小换热面积条件下实现大功率液冷散热，从而可以缩小液冷系统体积。同时通过冷凝压力闭环调节气态工质的流速，从而在室外气象条件剧烈变化时能够快速适应、自主调整，将冷凝压力稳定维持在预先设定的目标范围内，保障相变循环持续稳定运行，保障供冷组件对外部电子设备供冷的稳定性，维持液冷系统稳定运行。

1.一种适用于电子设备的液冷系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述调控组件(4)包括：

3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述换热组件(2)包括多个并排设置的换热单元(21)，每个换热单元(21)包括：

4.根据权利要求3所述的液冷系统，其特征在于，所述第一控制组件(41)包括多个控制部(411)，所述控制部(411)的数量与所述换热单元(21)的数量相同，并分别设置于每个所述换热单元(21)的第一输送部(213)；

5.根据权利要求3所述的液冷系统，其特征在于，所述换热组件(2)还包括：

6.根据权利要求4所述的液冷系统，其特征在于，所述供冷组件(1)包括：

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述供冷组件(1)还包括两个温度传感器(15)，分别设置于所述供液部(11)和所述回液部(12)，被配置成检测所述冷却液的温差，所述循环泵(14)被配置成响应于所述冷却液的温差，调节冷却液的流量。

8.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，所述第一控制组件(41)和所述第二控制组件(42)被配置成响应于所述供液部(11)的温度传感器(15)的温度，调节所述控制部(411)或所述旁通管(421)开启的数量，以调节所述换热单元(21)运行的数量。

9.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述供冷组件(1)还包括两个压力传感器(16)，分别设置于所述供液部(11)和所述回液部(12)，被配置成检测所述冷却液的压差，所述循环泵(14)被配置成响应于所述冷却液的压差，调节冷却液的流量。

10.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述冷凝组件(3)包括：

11.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述换热组件(2)还包括翅片(24)，设置于所述换热组件(2)的第二端。

12.一种基于权利要求1~11中任一项所述的液冷系统的控制方法，其特征在于，包括：