室内基带处理单元BBU的冷却装置和系统的制作方法

室内基带处理单元bbu的冷却装置和系统
技术领域
1.本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种bbu(building base band unite，室内基带处理单元)的冷却装置和bbu的冷却系统。


背景技术：

2.5g基站设备功耗可达4g基站的2～3倍，而且5g的站址密度又超过4g的站址密度，这就导致5g的耗电量将远超4g。
3.例如，5g的bbu设备与4g的bbu设备体积大小相当，但发热量大2～3倍。因此，如何对bbu进行冷却，是亟待解决的技术问题。
4.在相关技术中，利用风扇、空调等风冷装置对bbu进行降温。


技术实现要素：

5.本公开的发明人发现上述相关技术中存在如下问题：能耗较大，造成冷却效率低。
6.鉴于此，本公开提出了一种bbu的冷却技术方案，能够在低能耗的前提下，提高冷却效率。
7.根据本公开的一些实施例，提供了一种bbu的冷却装置，包括：安装在bbu顶端的冷却液喷淋器，bbu采用竖直方式安装在机柜中，冷却液喷淋器包括至少一个喷淋口，用于喷射冷却液，喷淋口的安装方向使得喷出的冷却液能够沿着bbu的电路板表面流动。
8.在一些实施例中，冷却液喷淋器，安装在bbu的拆除了风扇模块的出风侧，bbu采用出风侧朝上的方式安装在机柜中。
9.在一些实施例中，bbu的电路板包括上槽位部分和下槽位部分；喷淋口的安装方向使得喷出的冷却液能够通过上槽位部分中没有元件分布的空白区域，流过下槽位部分中的各元件。
10.在一些实施例中，喷淋口垂直地面安装，并朝向上槽位部分中没有元件分布的空白区域。
11.在一些实施例中，bbu具有多个相邻安装的电路板，每个电路板包括上槽位部分和下槽位部分；喷淋口的安装方向使得冷却液能够喷射到第一电路板的上槽位部分的背面后，反弹到与第一电路板相邻的第二电路板的下槽位部分。
12.在一些实施例中，喷淋口的安装方向与第一电路板成预设角度，使得冷却液能够喷射到第一电路板的上槽位部分的背面。
13.在一些实施例中，冷却装置还包括：安装在冷却液收容箱或冷却液管道的绝缘度监测设备，用于监测冷却液的绝缘程度。
14.在一些实施例中，绝缘度监测设备根据线式液体电导率或绝缘电阻，监测冷却液的绝缘程度。
15.在一些实施例中，绝缘度监测设备在冷却液的绝缘程度低于安全值的情况下，发出报警信息。
16.根据本公开的另一些实施例，提供一种bbu的冷却系统，包括：上述任一个实施例中的冷却装置；储液箱，用于储藏冷却液。
17.在一些实施例中，冷却系统还包括：与储液箱连接的cdu(chill water distribution unit，冷却液分配单元)；与cdu连接的室外冷却单元，储液箱、cdu和室外冷却单元通过冷却液循环实现冷却处理。
18.在上述实施例中，采用液冷的方式，对bbu电路板的发热器件表面进行竖向喷淋式冷却。这样，无需对bbu设备硬件做实质性改造，即可在低能耗的前提下，提高冷却效率。
附图说明
19.构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
20.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开：
21.图1示出本公开的bbu的冷却装置的一些实施例的框图；
22.图2a～2c示出本公开的bbu的冷却装置的一些实施例的示意图；
23.图3a～3b示出本公开的bbu的冷却装置的另一些实施例的示意图；
24.图4示出本公开的bbu的冷却系统的一些实施例的示意图。
具体实施方式
25.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
26.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
27.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
28.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
29.在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
31.如前所述，5g的bbu不但功耗大，而且气流组织也有严重缺陷，即bbu的散热气流是左进右出(或右进左出)的。这种风冷的冷却方式导致池化机柜中散热困难、机柜内局部温度过高等问题。
32.例如，5g的bbu机柜在安装5～7个bbu的情况下即会存在严重的散热问题。风冷方式效率低下，造成空调资源、空间资源的浪费。
33.针对上述技术问题，本公开在不对bbu进行实质性改造的前提下，利用喷淋式液冷方案代替风冷方案。例如，可以采用如下的实施例实现本公开的技术方案。
34.图1示出本公开的bbu的冷却装置的一些实施例的框图。
35.如图1所示，bbu的冷却装置，包括：安装在bbu顶端的冷却液喷淋器11。bbu采用竖直方式安装在机柜中。
36.在一些实施例中，喷淋器11安装在竖直安装的bbu的顶端，可以在bbu的相邻两电路板之间的缝隙中，通过喷淋的方式注入冷却液。这样，能保障bbu的所有电路板都接收到足够量的冷却液(横向安装bbu会导致喷淋器11无法喷淋到位于下层的电路板)。
37.在一些实施例中，冷却液喷淋器11安装在bbu的拆除了风扇模块的出风侧。bbu采用出风侧朝上的方式安装在机柜中。
38.例如，原本基于风冷的bbu的出风侧一般安装有可拆卸的风扇组模块，进风侧一般安装有电源模块。在液冷方案中，可以拆卸风扇模块，利用该位置安装冷却液喷淋器11，方便冷却液喷淋进入bbu的电路板内。
39.冷却液喷淋器11包括至少一个喷淋口111，用于喷射冷却液。喷淋口111的安装方向使得喷出的冷却液能够沿着bbu的电路板表面流动。
40.例如，为了更加合理地分配冷却液，需要对bbu的各电路板之间缝隙导入足够的冷却液。可以将使得冷却液能够沿电路板表面流动为目标，设置喷淋器11的喷淋口111的数量和截面积。
41.在一些实施例中，bbu的电路板包括上槽位部分和下槽位部分。喷淋口111的安装方向使得喷出的冷却液能够通过上槽位部分中没有元件分布的空白区域，流过下槽位部分中的各元件。
42.例如，喷淋口111垂直地面安装，并朝向上槽位部分中没有元件分布的空白区域。这样，冷却液能够避免上槽位部分的元件的阻挡，流过下槽位部分的元件，帮助下槽位的元件散热。
43.图2a～2c示出本公开的bbu的冷却装置的一些实施例的示意图。
44.如图2a中的侧视图所示，具有多个喷淋口的喷淋器将低温冷却液喷淋到bbu的电路板和元件上，使得冷却液流过整个bbu。直射喷淋口的安装方向使得冷却液能够喷淋到各电路板上，使得冷却液沿着电路板流动。
45.如图2b中的俯视图所示，直射喷淋口的安装方向可以对准各元件之间的缝隙，使得冷却液不被上槽位部分的元件阻挡，流过下槽位部分的元件。例如，直射喷淋口的安装方向垂直于地面，且对准上槽位电路板的空白区域。
46.如图2c中的正视图所示，直射喷淋口的安装方向需要保证以上槽位部分的电路板的元件分布空白区，作为向下槽位部分输送冷却液的通道。例如，以正对上槽位部分各元件的分布空白区的方向，设置喷淋口的安装方向。
47.在一些实施例中，bbu具有多个相邻安装的电路板。喷淋口111的安装方向使得冷却液能够喷射到第一电路板的上槽位部分的背面后，反弹到与第一电路板相邻的第二电路板的下槽位部分。
48.例如，喷淋口111的安装方向与第一电路板成预设角度，使得冷却液能够喷射到第一电路板的上槽位部分的背面。这样，能够让冷却液尽量多的流过下槽位部分的电路板上，帮助下槽位的元件散热。
49.图3a～3b示出本公开的bbu的冷却装置的另一些实施例的示意图。
50.如图3a所示，喷淋器具有斜射喷淋口和直射喷淋口两种喷淋口。斜射喷淋口的安
装方向与垂直方向具有一定的角度；直射喷淋口的安装方向与垂直方向平行。
51.如图3b所示，第一电路板与第二电路板相邻安装，第一电路板的背面朝向第二电路板的正面。斜射喷淋口的安装方向使得其喷淋的冷却液能够喷射到第一电路板的背面，反弹后喷射到第二电路板的下槽位部分。
52.在一些实施例中，冷却装置1还包括安装在冷却液收容箱或冷却液管道的绝缘度监测设备，用于监测冷却液的绝缘程度。例如，绝缘度监测设备根据线式液体电导率或绝缘电阻，监测冷却液的绝缘程度。
53.例如，绝缘度监测设备的电导电极始终浸泡在冷却液中，全天候自动监测冷却液的电导率值或绝缘电阻。例如，绝缘度监测设备可以定期上报绝缘程度的实测值。
54.在一些实施例中，绝缘度监测设备在冷却液的绝缘程度低于安全值的情况下，发出报警信息。
55.例如，当出现冷却液电导率的实测值上升到冷却液开始启用的初始值的某个百分比值(如150％等)时，或绝缘电阻值下降到某个限值时，绝缘度监测设备立即发出报警信息通知用户更换或处理冷却液。
56.图4示出本公开的bbu的冷却系统的一些实施例的示意图。
57.如图4所示，bbu的冷却系统包括：上述任一个实施例中的的冷却装置；储液箱，用于储藏冷却液。
58.在一些实施例中，冷却系统还包括：与储液箱连接的cdu；与cdu连接的室外冷却单元。储液箱、cdu和室外冷却单元通过冷却液循环实现冷却处理。
59.在上述实施例中，采用喷淋式液体直接对bbu设备的电路板发热器件表面进行冷却降温。bbu设备采用从电路板竖向喷淋冷却液的方式，为发热器件表面冷却降温。
60.这样，相对于风冷模式，液冷模式功耗更低，从而支持在一个机柜中安装更多的bbu，从而提高冷却效率。
61.在上述实施例中，利用bbu设备内原有风扇组模块的空间位置，安装液体喷淋器。
62.这样，在无需对液冷bbu进行大规模改造的前提下，提高冷却效率。即使在bbu的板卡较密集的情况下，仍然能够实现液冷改造。
63.在上述实施例中，喷淋器向电路板喷淋冷却液的喷淋口设置有直射口和斜射口两种。直射口的目标是把冷却液直接喷淋到元器件上，斜射口的目标是把冷却液喷射到相邻电路板上，再发射回下槽位部分的电路板元器件上。
64.这样，可以保证下槽位部分的元件能够得到足够的冷却液进行冷却。
65.在上述实施例中，在冷却液循环系统中设置冷却液电导率或绝缘电阻在线式实时监测装置。根据电导率或绝缘电阻实测值超过预设告警值情况自动告警。
66.这样，能消除冷却液劣化变质导致的绝缘不足引起的的安全隐患。
67.本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等上实施的计算机程序产品的形式。
68.至此，已经详细描述了根据本公开的bbu的冷却装置和bbu的冷却系统。为了避免
遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
69.可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
70.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。