CN113784582A - 实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法,所述系统包括储液罐,储液罐连接有泵,泵连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器,冷凝器与储液罐连接;储液罐、泵、并联两相液冷单元及冷凝器形成的循环回路内设置有冷却液;并联两相液冷单元包括若干并联液冷支路,各液冷支路内串联有电磁阀、恒流阀及回热器;回热器设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器均与冷凝器连接;回热器连接有蒸发器,蒸发器设有进管和出管,进管和出管均与回热器连接。本发明通过在各冷却支路单独设置电磁阀、恒流阀和回热器,实现各冷却支路流量均匀分配,避免干烧现象,并根据各冷却支路运行状态动态调节泵运行和冷却支路通断。
Description
技术领域
本发明属于液冷散热技术领域,具体涉及一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法。
背景技术
随着芯片热流密度和功率的不断提高,传统的单相液冷方式已经难以满足大功率芯片的散热,泵驱两相液冷系统利用工质的相变过程中极高的汽化潜热来带走芯片热量,具有体积小、散热效率高等优点,且采用绝缘介质,即使泄露也不会对造成短路进而烧坏电子设备,非常具有发展前景。单个回路泵驱两相系统研究的已经相对成熟,但是多并联支路的泵驱两相液冷系统却因为各个支路功耗变化导致各个支路流阻变化巨大,流量分配困难,容易出现支路功耗越大,阻力越大,流量反而越小,甚至出现“干烧”现象,影响多并联支路泵驱两相系统的大规模部署。
多并联支路泵驱两相系统的流量分配目前采用的方法是每一个支路都对应单独的控制单元、监测单元和流量调节单元,监测单元监测每一个支路的流量和温度信号,将信号反馈给控制单元,控制单元经过处理后再对流量调节单元进行控制,进而单独控制每个支路的流量,这种方法成本非常高,对支路的数量有限制,不能随意增加支路,难以实现大规模部署。
此为现有技术的不足,因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法,是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述现有多并联支路泵驱两相系统流量分配采用每个支路单独检测、控制以及调节,成本高、限制支路数量,且难以灵活增加支路以及大规模部署困难的缺陷,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法,以解决上述技术问题。
第一方面,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,包括储液罐,储液罐连接有泵,泵连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器,冷凝器与储液罐连接;
储液罐、泵、并联两相液冷单元及冷凝器形成的循环回路内设置有冷却液;
并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路,每个液冷支路内串联有电磁阀、恒流阀以及回热器;
回热器设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器均与冷凝器连接;
回热器还连接有蒸发器,蒸发器设有进管和出管,进管和出管均与回热器连接。
进一步地,冷却液采用R134a工质或者氟化液。R134a又称1,1,1,2-四氟乙烷,是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂,它具有良好的综合性能,使其成为一种非常有效和安全的二氯二氟甲烷R12的替代品,可以应用于使用R12制冷剂的多数领域。
进一步地,每个液冷支路中恒流阀与回热器连接,或者电磁阀与回热器连接。
恒流阀与电磁阀的顺序可互换,但回热器设置在每个冷却支路的末端,防止冷却液经过回热后温度升高发生相变,影响恒流阀的恒流效果。冷却液从恒流阀或电磁阀到达回热器换热后温度升高,接近饱和温度,此后冷却液从回热器流入蒸发器,在蒸发器中吸收高热器件热量从而相变吸热,从液态变为气液混合状态,再流出蒸发器后升温,再次经过回热器换热后,流出冷却支路,各冷却支路汇集后进入冷凝器。
进一步地,冷凝器处设置有风扇。冷凝器设置在循环末端,风扇用于为冷凝器降温。
进一步地,蒸发器外部设置有高热器件,高热器件通过导热材料贴合设置在蒸发器外表面。高热器件包括电源芯片、CPU、内存以及发热量大的功能芯片。高热器件与蒸发器通过导热材料进行接触,减小接触热阻。
进一步地,还包括控制器;
控制器与泵、各冷却支路的电磁阀及恒流阀均连接;
控制器每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀,以及未运行冷却支路关闭电磁阀,再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数。
进一步地,泵的出口处设置有温度传感器;
控制器还与风扇及温度传感器连接;
控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速。为防止冷却液在泵中发生汽蚀,需控制从泵流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇转速,降低冷凝器处冷却液温度。
第二方面,本发明提供一种基于上述第一方面的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,包括如下步骤:
S1.控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速;
S2.控制器每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀,以及未运行冷却支路关闭电磁阀,再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数。
进一步地,步骤S1具体步骤如下:
S11.控制器控制泵启动,实现泵驱两相液冷系统中冷却液循环;
S12.控制器通过温度传感器获取泵出口处冷却液温度;
S13.控制器获取冷却液在泵当前压力下的饱和温度,设定为温度阈值;
S14.控制器判断泵出口处冷却液温度是否小于温度阈值;
若是,进入步骤S2;
若否,进入步骤S15;
S15.控制器调整风扇转速,降低冷凝器处温度。为防止冷却液在泵中发生汽蚀,需控制从泵流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇转速,降低冷凝器处冷却液温度。为实现蒸发器处冷却液的气化,冷却液温度也不能过低,从而控制器还需要控制泵出口处冷却液温度大于下限的温度阈值。
进一步地,步骤S2具体步骤如下:
S21.控制器每间隔设定时间检测各冷却支路对应高热器件是否正在运行;
若存在高热器件未运行的冷却支路,进入步骤S22;
若存在高热器件恢复运行的冷却支路,进入步骤S23;
S22.控制器关闭高热器件未运行的冷却支路的电磁阀,进入步骤S24;
S23.控制器开启高热器件恢复运行的冷却支路的电磁阀,进入步骤S24;
S24.控制器获取所有正在运行的冷却支路的数量n,获取预设的单个冷却支路的平均流量q,计算出所有并联冷却支路的总的流量需求Q=n*q;
S25.控制器获取预设的流量浮动阈值a,计算出泵驱两相液冷系统的流量需求区间(n*q-a,n*q+a);
S26.控制器通过PID调控泵的运行参数,使得泵驱两相液冷系统的实际流量位于流量需求区间(n*q-a,n*q+a)内。控制器根据泵驱两相液冷系统中运行的冷却支路情况,动态调节电磁阀的开关状态以及泵的运行,冷却支路不运行则关闭对应电磁阀,冷却支路运行则开启对应电磁阀,并根据冷却支路数量计算总的流量需求,调节泵驱两相液冷系统的泵的运行参数,相应减少或者增加流量,使泵驱两相液冷系统总流量保持在运行的冷却支路数乘以冷却支路流量一定范围内,实现节能降耗。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统及流量控制方法,通过在每个冷却支路单独设置电磁阀、恒流阀和回热器,实现各冷却支路的流量均匀分配,避免干烧现象,同时根据各个冷却支路运行状态动态调节泵运行和冷却支路的通断。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统的结构示意图。
图2是实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统的控制示意图。
图3是本发明的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统的流量控制方法流程示意图一。
图4是本发明的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统的流量控制方法流程示意图二。
图中,1-储液罐;2-泵;3-冷凝器;4-电磁阀;5-恒流阀;6-回热器;7-蒸发器;8-风扇;9-控制器;10-温度传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,包括储液罐1,储液罐1连接有泵2,泵2连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器3,冷凝器3与储液罐1连接;
储液罐1、泵2、并联两相液冷单元及冷凝器3形成的循环回路内设置有冷却液;
并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路,每个液冷支路内串联有电磁阀4、恒流阀5以及回热器6;
回热器6设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器6均与冷凝器3连接;
回热器6还连接有蒸发器7,蒸发器7设有进管和出管,进管和出管均与回热器6连接。
本发明的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,通过在每个冷却支路单独设置回热器6,实现各冷却支路的流量均匀分配,避免干烧现象,同时根据各个冷却支路运行状态动态调节泵2运行和冷却支路的通断。
实施例2:
如图1所示,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,包括储液罐1,储液罐1连接有泵2,泵2连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器3,冷凝器3与储液罐1连接;
储液罐1、泵2、并联两相液冷单元及冷凝器3形成的循环回路内设置有冷却液;冷却液采用R134a工质或者氟化液;冷凝器3处设置有风扇8;R134a又称1,1,1,2-四氟乙烷,是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂,它具有良好的综合性能,使其成为一种非常有效和安全的二氯二氟甲烷R12的替代品,可以应用于使用R12制冷剂的多数领域;冷凝器3设置在循环末端,风扇8用于为冷凝器3降温;
并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路,每个液冷支路内串联有电磁阀4、恒流阀5以及回热器6;
回热器6设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器6均与冷凝器3连接;每个液冷支路中泵2与电磁阀4连接,恒流阀5与回热器6连接;
回热器6还连接有蒸发器7,蒸发器7设有进管和出管,进管和出管均与回热器6连接;蒸发器7外部设置有高热器件,高热器件通过导热材料贴合设置在蒸发器7外表面;高热器件包括电源芯片、CPU、GPU、内存以及发热量大的其他功能芯片;高热器件包括电源芯片、CPU、内存以及发热量大的功能芯片。高热器件与蒸发器7通过导热材料进行接触,减小接触热阻;
泵2的出口处设置有温度传感器10;
如图2所示,还包括控制器9;
控制器9与风扇8、温度传感器10、泵2、各冷却支路的电磁阀4及恒流阀5均连接;
控制器9控制泵2启动,并通过温度传感器10检测泵2出口处冷却液温度,再根据泵2出口处冷却液温度控制风扇8转速;为防止冷却液在泵2中发生汽蚀,需控制从泵2流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇8转速,降低冷凝器3处冷却液温度;为实现蒸发器7处冷却液的气化,冷却液温度也不能过低,从而控制器9还需要控制泵2出口处冷却液温度大于下限的温度阈值;
控制器9每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀4,以及未运行冷却支路关闭电磁阀4,再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵2的运行参数。
实施例3:
如图1所示,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,包括储液罐1,储液罐1连接有泵2,泵2连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器3,冷凝器3与储液罐1连接;
储液罐1、泵2、并联两相液冷单元及冷凝器3形成的循环回路内设置有冷却液;冷却液采用R134a工质或者氟化液;冷凝器3处设置有风扇8;R134a又称1,1,1,2-四氟乙烷,是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂,它具有良好的综合性能,使其成为一种非常有效和安全的二氯二氟甲烷R12的替代品,可以应用于使用R12制冷剂的多数领域;冷凝器3设置在循环末端,风扇8用于为冷凝器3降温;
并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路,每个液冷支路内串联有电磁阀4、恒流阀5以及回热器6;
回热器6设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器6均与冷凝器3连接;每个液冷支路中泵2与恒流阀5连接,电磁阀4与回热器6连接;
回热器6还连接有蒸发器7,蒸发器7设有进管和出管,进管和出管均与回热器6连接;蒸发器7外部设置有高热器件,高热器件通过导热材料贴合设置在蒸发器7外表面;高热器件包括电源芯片、CPU、内存以及发热量大的功能芯片;
泵2的出口处设置有温度传感器10;
如图2所示,还包括控制器9;
控制器9与风扇8、温度传感器10、泵2、各冷却支路的电磁阀4及恒流阀5均连接;控制器9控制泵2启动,并通过温度传感器10检测泵2出口处冷却液温度,再根据泵2出口处冷却液温度控制风扇8转速;为防止冷却液在泵2中发生汽蚀,需控制从泵2流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇8转速,降低冷凝器3处冷却液温度;为实现蒸发器7处冷却液的气化,冷却液温度也不能过低,从而控制器9还需要控制泵2出口处冷却液温度大于下限的温度阈值;
控制器9每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀4,以及未运行冷却支路关闭电磁阀4,再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵2的运行参数。
上述实施例2中电磁阀4设置在恒流阀5的前端,即电磁阀4靠近泵2,而恒流阀5靠近回热器6,上述实施例3中电磁阀4设置在恒流阀5的后端,即恒流阀5靠近泵2,电磁阀4靠近回热器6,换言之,在同一条液冷支路中,电磁阀4与恒流阀5的位置可以互换,不影响泵驱两相液冷系统的流量分配,只需保证二者在回热器6前端即可,回热器6在每一个液冷支路中单独设置,而不是所有液冷支路使用一个回热器6,设置回热器6在电磁阀4和恒流阀5后,防止冷却液经过回热后温度升高发生相变,影响恒流阀5的恒流效果。冷却液从恒流阀5或电磁阀4到达回热器6换热后温度升高,接近饱和温度,此后冷却液从回热器6流入蒸发器7,在蒸发器7中吸收高热器件热量从而相变吸热,从液态变为气液混合状态,再流出蒸发器7后升温,再次经过回热器6换热后,流出冷却支路,各冷却支路汇集后进入冷凝器3。
实施例4:
如图3所示,本发明提供一种基于上述实施例1或实施例2的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,包括如下步骤:
S1.控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速;
S2.控制器每间隔设定时间检测各液冷支路是否正在运行,并控制正在运行液冷支路开启电磁阀,以及未运行液冷支路关闭电磁阀,再根据正在运行液冷支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数。
本发明的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷方法,通过在每个冷却支路单独设置回热器,实现各冷却支路的流量均匀分配,避免干烧现象,同时根据各个冷却支路运行状态动态调节泵运行和冷却支路的通断。
实施例5:
如图4所示,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,包括如下步骤:
S1.控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速;具体步骤如下:
S11.控制器控制泵启动,实现泵驱两相液冷系统中冷却液循环;
S12.控制器通过温度传感器获取泵出口处冷却液温度;
S13.控制器获取冷却液在泵当前压力下的饱和温度,设定为温度阈值;
S14.控制器判断泵出口处冷却液温度是否小于温度阈值;
若是,进入步骤S2;
若否,进入步骤S15;
S15.控制器调整风扇转速,降低冷凝器处温度;为防止冷却液在泵中发生汽蚀,需控制从泵流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇转速,降低冷凝器处冷却液温度;为实现蒸发器处冷却液的气化,冷却液温度也不能过低,从而控制器还需要控制泵出口处冷却液温度大于下限的温度阈值;
S2.控制器每间隔设定时间检测各液冷支路是否正在运行,并控制正在运行液冷支路开启电磁阀,以及未运行液冷支路关闭电磁阀,再根据正在运行液冷支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数;具体步骤如下:
S21.控制器每间隔设定时间检测各液冷支路对应高热器件是否正在运行;
若存在高热器件未运行的液冷支路,进入步骤S22;
若存在高热器件恢复运行的液冷支路,进入步骤S23;
S22.控制器关闭高热器件未运行的液冷支路的电磁阀,进入步骤S24;
S23.控制器开启高热器件恢复运行的液冷支路的电磁阀,进入步骤S24;
S24.控制器获取所有正在运行的液冷支路的数量n,获取预设的单个液冷支路的平均流量q,计算出所有并联液冷支路的总的流量需求Q=n*q;
S25.控制器获取预设的流量浮动阈值a,计算出泵驱两相液冷系统的流量需求区间(n*q-a,n*q+a);
S26.控制器通过PID调控泵的运行参数,使得泵驱两相液冷系统的实际流量位于流量需求区间(n*q-a,n*q+a)内;控制器根据泵驱两相液冷系统中运行的冷却支路情况,动态调节电磁阀的开关状态以及泵的运行,冷却支路不运行则关闭对应电磁阀,冷却支路运行则开启对应电磁阀,并根据冷却支路数量计算总的流量需求,调节泵驱两相液冷系统的泵的运行参数,相应减少或者增加流量,使泵驱两相液冷系统总流量保持在运行的冷却支路数乘以冷却支路流量一定范围内,实现节能降耗。
实施例6:
如图4所示,本发明提供一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,包括如下步骤:
S1.控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速;具体步骤如下:
S11.控制器控制泵启动,实现泵驱两相液冷系统中冷却液循环;
S12.控制器通过温度传感器获取泵出口处冷却液温度;
S13.控制器获取冷却液在泵当前压力下的饱和温度,设定为温度阈值;
S14.控制器判断泵出口处冷却液温度是否小于温度阈值;
若是,进入步骤S2;
若否,进入步骤S15;
S15.控制器调整风扇转速,降低冷凝器处温度;为防止冷却液在泵中发生汽蚀,需控制从泵流出后的冷却液温度低于该压力下的饱和温度,若不是,则通过控制风扇转速,降低冷凝器处冷却液温度;为实现蒸发器处冷却液的气化,冷却液温度也不能过低,从而控制器还需要控制泵出口处冷却液温度大于下限的温度阈值;
S2.控制器每间隔设定时间检测各液冷支路是否正在运行,并控制正在运行液冷支路开启电磁阀,以及未运行液冷支路关闭电磁阀,再根据正在运行液冷支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数;具体步骤如下:
S21.控制器每间隔设定时间检测各液冷支路对应高热器件是否正在运行;
若存在高热器件未运行的液冷支路,进入步骤S22;
若存在高热器件恢复运行的液冷支路,进入步骤S23;
S22.控制器关闭高热器件未运行的液冷支路的电磁阀,进入步骤S24;
S23.控制器开启高热器件恢复运行的液冷支路的电磁阀,进入步骤S24;
S24.控制器高热器件停止运行时总的液冷支路数量n1,获取预设的单个液冷支路的平均流量q,计算出所有并联液冷支路的总的流量需求Q=n1*q;
控制器获取预设的流量浮动阈值a,计算出高热器件停止运行时泵驱两相液冷系统的流量需求区间(n1*q-a,n1*q+a);
控制器通过PID调控泵的运行参数,使得高热器件停止运行时泵驱两相液冷系统的实际流量位于流量需求区间(n1*q-a,n1*q+a)内;
控制器获取高热器件恢复运行时总的液冷支路数量n2,获取预设的单个液冷支路的平均流量,计算出高热器件恢复运行后所有并联支路的总的流量需求Q2=n2*q;
控制器获取预设的流量浮动阈值a,计算出高热器件恢复运行后泵驱两相液冷系统的流量需求区间(n2*q-a,n2*q+a);
控制器通过PID调控泵的运行参数,使得高热器件恢复运行后泵驱两相液冷系统的实际流量位于流量需求区间(n2*q-a,n2*q+a)内;控制器根据泵驱两相液冷系统中运行的冷却支路情况,动态调节电磁阀的开关状态以及泵的运行,冷却支路不运行则关闭对应电磁阀,冷却支路运行则开启对应电磁阀,并根据冷却支路数量计算总的流量需求,调节泵驱两相液冷系统的泵的运行参数,相应减少或者增加流量,使泵驱两相液冷系统总流量保持在运行的冷却支路数乘以冷却支路流量一定范围内,实现节能降耗。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,包括储液罐(1),储液罐(1)连接有泵(2),泵(2)连接有并联两相液冷单元,并联两相液冷单元连接有冷凝器(3),冷凝器(3)与储液罐(1)连接;
储液罐(1)、泵(2)、并联两相液冷单元及冷凝器(3)形成的循环回路内设置有冷却液;
并联两相液冷单元包括若干并联的液冷支路,每个液冷支路内串联有电磁阀(4)、恒流阀(5)以及回热器(6);
回热器(6)设置在液冷支路末端,各液冷支路的回热器(6)均与冷凝器(3)连接;
回热器(6)还连接有蒸发器(7),蒸发器(7)设有进管和出管,进管和出管均与回热器(6)连接。
2.如权利要求1所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,冷却液采用R134a工质或者氟化液。
3.如权利要求1所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,每个液冷支路中恒流阀(5)与回热器(6)连接,或者电磁阀(4)与回热器(6)连接。
4.如权利要求1所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,冷凝器(3)处设置有风扇(8)。
5.如权利要求1所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,蒸发器(7)外部设置有高热器件,高热器件通过导热材料贴合设置在蒸发器(7)外表面。
6.如权利要求1所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,还包括控制器(9);
控制器(9)与泵(2)、各冷却支路的电磁阀(4)及恒流阀(5)均连接;
控制器(9)每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀(4),以及未运行冷却支路关闭电磁阀(4),再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵(2)的运行参数。
7.如权利要求6所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统,其特征在于,泵(2)的出口处设置有温度传感器(10);
控制器(9)还与风扇(8)及温度传感器(10)连接;
控制器(9)控制泵(2)启动,并检测泵(2)出口处冷却液温度,再根据泵(2)出口处冷却液温度控制风扇(8)转速。
8.一种基于上述权利要求1-7中任一项的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.控制器控制泵启动,并检测泵出口处冷却液温度,再根据泵出口处冷却液温度控制风扇转速;
S2.控制器每间隔设定时间检测各冷却支路是否正在运行,并控制正在运行冷却支路开启电磁阀,以及未运行冷却支路关闭电磁阀,再根据正在运行冷却支路的数量计算总流量需求,并根据总流量需求,通过PID调控泵的运行参数。
9.如权利要求8所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,其特征在于,步骤S1具体步骤如下:
S11.控制器控制泵启动,实现泵驱两相液冷系统中冷却液循环;
S12.控制器通过温度传感器获取泵出口处冷却液温度;
S13.控制器获取冷却液在泵当前压力下的饱和温度,设定为温度阈值;
S14.控制器判断泵出口处冷却液温度是否小于温度阈值;
若是,进入步骤S2;
若否,进入步骤S15;
S15.控制器调整风扇转速,降低冷凝器处温度。
10.如权利要求8所述的实现流量稳定分配的泵驱两相液冷系统流量控制方法,其特征在于,步骤S2具体步骤如下:
S21.控制器每间隔设定时间检测各冷却支路对应高热器件是否正在运行;
若存在高热器件未运行的冷却支路,进入步骤S22;
若存在高热器件恢复运行的冷却支路,进入步骤S23;
S22.控制器关闭高热器件未运行的冷却支路的电磁阀,进入步骤S24;
S23.控制器开启高热器件恢复运行的冷却支路的电磁阀,进入步骤S24;
S24.控制器获取所有正在运行的冷却支路的数量n,获取预设的单个冷却支路的平均流量q,计算出所有并联冷却支路的总的流量需求Q=n*q;
S25.控制器获取预设的流量浮动阈值a,计算出泵驱两相液冷系统的流量需求区间(n*q-a,n*q+a);
S26.控制器通过PID调控泵的运行参数,使得泵驱两相液冷系统的实际流量位于流量需求区间(n*q-a,n*q+a)内。
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