CN115866989A - 一种电子元器件散热系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及散热领域,公开了一种电子元器件散热系统,包括密封箱体、压力传感器、控制装置、泵送装置;密封箱体用于放置电子元器件和两相冷却介质,压力传感器设于密封箱体顶部内侧,控制装置分别与压力传感器、泵送装置连接;压力传感器用于测量密封箱体内的压力,并将压力发送至控制装置;控制装置用于接收压力,并在压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至泵送装置;泵送装置用于接收降低泵送量指令,并减小冷却液的泵送量;第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值。通过压力传感器测量的密封箱体内的压力作为控制信息,提升控制信息的准确性,且在短期高负荷工况下,降低散热功耗。
Description
技术领域
本申请涉及散热领域,特别是涉及一种电子元器件散热系统和方法。
背景技术
随着新一代信息技术的迅速发展,作为信息数据的承载体,数据中心的发展和市场规模也在不断扩大。特别是当高功率密度的大型数据中心逐步成为主流后,散热效果更好的浸没式冷却散热技术逐渐成为研究的重点。
两相浸没式冷却方式依靠冷却液沸腾汽化带走服务器热量,即两相电子氟化液与服务器之间的热交换以沸腾相变为主,传热系数和散热极限较高,是未来浸没式冷却散热技术发展的趋势所在。两相浸没式冷却系统一般为密封箱体结构,内部填充一定量的两相电子氟化液,服务器整个浸没在氟化液中,密封箱体上部需留有一定空间容纳沸腾后相变产生的氟化气体及安装相应的冷凝设备。
目前,在利用两相浸没式冷却技术对服务器进行散热时采用温度作为测量物理量和控制系统的输入信号。在密封箱体内表面设置多个温度传感器,以监测服务器芯片和箱体内两相电子氟化液的温度。当服务器芯片的温度超过设定温度时,增加冷凝管中冷却液体流量,从而利用冷却液体对氟化气体进行降温液化,降低密封箱体上部压力,进而对服务器进行降温。目前这种散热系统存在以下缺陷:第一,服务器功耗是动态变化的,服务器温度升高有时只是短时间的,例如运行一个较大的算法的模型,对于短时间内的功耗波动仍然增大冷凝管中冷却液体的流量来实现降温,会导致冷却液泵送装置运行功耗增加,耗电量增多,进而导致运行成本增加,第二,由于要布置多个温度传感器,不仅使得散热系统的成本高,而且增加了散热系统的复杂程度,第三,温度信息不能精确反应两相浸没式冷却系统的工况,从而使得控制装置获得控制信息不准确。
因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。
发明内容
本申请的目的是提供一种电子元器件散热系统和方法,以降低散热系统的复杂程度,同时提升控制信息的准确性,并在电子元器件短时功耗增加的情况下进行散热时,降低散热系统的功耗和运行成本。
为解决上述技术问题,本申请提供一种电子元器件散热系统,包括:
密封箱体、压力传感器、控制装置、泵送装置;
所述密封箱体用于放置电子元器件和两相冷却介质,所述压力传感器设于所述密封箱体顶部内侧,所述控制装置分别与所述压力传感器、所述泵送装置连接;
所述压力传感器用于测量所述密封箱体内的压力,并将所述压力发送至所述控制装置;所述控制装置用于接收所述压力,并在所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置;所述泵送装置用于接收所述降低泵送量指令,并减小冷却液的泵送量;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值。
可选的,所述电子元器件散热系统中,还包括:
冷凝管路,所述冷凝管路的端口设于所述密封箱体的外部,所述泵送装置连接于所述冷凝管路位于所述密封箱体外部的部分。
可选的,所述电子元器件散热系统中,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈弯曲状分布。
可选的,所述电子元器件散热系统中,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈直线状分布。
可选的,所述电子元器件散热系统中,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈螺旋状分布。
可选的,所述电子元器件散热系统中,还包括:
与所述冷凝管路的两个端口连接的外部冷却装置,用于降低循环进入所述冷凝管路中冷却液的温度。
可选的,所述电子元器件散热系统中,还包括:
填充在所述密封箱体内、用于浸没所述电子元器件的所述两相冷却介质。
可选的,所述电子元器件散热系统中,所述控制装置还用于在所述压力小于第三预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置;其中,所述第三预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力下限值。
可选的,所述电子元器件散热系统中,所述控制装置还用于在所述压力大于或等于所述第二预设压力阈值时,发送增加泵送量指令至所述泵送装置。
本申请还提供一种电子元器件散热方法,包括:
接收用于放置电子元器件和两相冷却介质的密封箱体内的压力;
判断所述压力是否大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值;
当所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值,发送降低泵送量指令至所述泵送装置,以便所述泵送装置减小冷却液的泵送量。
本申请所提供的一种电子元器件散热系统,包括:密封箱体、压力传感器、控制装置、泵送装置;所述密封箱体用于放置电子元器件和两相冷却介质,所述压力传感器设于所述密封箱体顶部内侧,所述控制装置分别与所述压力传感器、所述泵送装置连接;所述压力传感器用于测量所述密封箱体内的压力,并将所述压力发送至所述控制装置;所述控制装置用于接收所述压力,并在所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置;所述泵送装置用于接收所述降低泵送量指令,并减小冷却液的泵送量;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值。
可见,本申请中的电子元器件散热系统通过压力传感器测量密封箱体内部的压力,通过压力对电子元器件的散热进行调节,压力值可以更准确的反应散热系统的工况,提升控制装置获得的控制信息的准确性。本申请中只需设置一个压力传感器即可,既可以降低散热系统的成本,又可以减少控制输入线路,降低散热系统的复杂程度,以及简化控制策略,避免局部热点影响控制策略。并且,本申请中在密封箱体的压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,仍然降低冷却液的泵送量,促使两相冷却介质热流密度增加,从而强化散热效果,可在电子元器件短期高负荷工况下提升单位体积两相冷却介质的散热容限,避免了增大冷却液泵送量带来的功耗增加问题,降低运行成本,且可在一定程度上提高系统的PUE值。
此外,本申请还提供一种具有上述优点的电子元器件散热方法。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案,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的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本申请实施例所提供的一种电子元器件散热系统的结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的一种两相冷却介质热流密度与密封箱体内压力的关系曲线;
图3为本申请实施例所提供的一种电子元器件散热方法的流程图;
图中,1、密封箱体,2、压力传感器,3、控制装置,4、泵送装置,5、冷凝管路,6、外部冷却装置,7、冷却液,8、电子元器件,9、两相冷却介质。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,目前在对电子元器件进行散热时,采集的是温度信息,只要温度超过设定温度时,便增加冷凝管中冷却液体流量。这种散热方式存在以下缺陷:第一,对于短时间内的温度升高,会导致散热运行成本增加,第二,由于要布置多个温度传感器,不仅使得散热系统的成本高,而且增加了散热系统的复杂程度,第三,温度信息不能精确反应两相浸没式冷却系统的工况,从而使得控制装置获得控制信息不准确。
有鉴于此,本申请提供了一种电子元器件散热系统,请参考图1,包括:
密封箱体1、压力传感器2、控制装置3、泵送装置4;
所述密封箱体1用于放置电子元器件8和两相冷却介质9,所述压力传感器2设于所述密封箱体1顶部内侧,所述控制装置3分别与所述压力传感器2、所述泵送装置4连接;
所述压力传感器2用于测量所述密封箱体1内的压力,并将所述压力发送至所述控制装置3;所述控制装置3用于接收所述压力,并在所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置4;所述泵送装置4用于接收所述降低泵送量指令,并减小冷却液7的泵送量;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件8正常工作时密封箱体1内压力上限值。
由于气体具有各向同性性质,在处于热平衡的密封箱体1中,气体压力各处相等,所以本申请中压力传感器2的数量仅需一个即可。压力传感器2设于密封箱体1顶部内侧,例如顶部内表面或者距离内表面一定距离。本申请中对压力传感器2在密封箱体1顶部内表面的位置不做具体限定,例如,压力传感器2可以设置在角落处,也可以设置在顶部内表面的中间,等等。
需要说明的是,本申请中对压力传感器2与控制装置3的连接方式不做限定,视情况而定。例如,压力传感器2与控制装置3通过无线连接的方式连接,或者,压力传感器2与控制装置3通过有线连接的方式连接。其中,无线连接的方式包括但不限于蓝牙、WiFi、4G、5G,有线连接的方式包括但不限于USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)、串口。
进一步地,本申请中对控制装置3与泵送装置4的连接方式不做限定,可自行设置。例如,控制装置3与泵送装置4通过无线连接的方式连接,或者,控制装置3与泵送装置4通过有线连接的方式连接。其中,无线连接的方式包括但不限于蓝牙、WiFi、4G、5G,有线连接的方式包括但不限于USB、串口。
泵送装置4可以为循环泵。
控制装置3包括但不限于CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、单片机。
电子元器件8可以为服务器等任何高功率的器件。
密封箱体1中填充两相冷却介质9,但是密封箱体1的顶部仍留有一定的空间,即密封箱体1不被两相冷却介质9填满。当电子元器件8温度升高,两相冷却介质9沸腾汽化,对电子元器件8进行降温,密封箱体1内顶部空间的压力增大。
第一预设压力阈值小于第二预设压力阈值,本申请中对第一预设压力阈值和第二预设压力阈值的大小不做限定,可自行设置。电子元器件8散热系统会有一个允许的最高工作压力,可选的,可以将第一预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的85%,将第二预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的95%;或者,第一预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的80%,将第二预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的90%,等。
两相冷却介质9的热流密度与密封箱体1内顶部空间的压力的关系如图2所示,其中X轴为密封箱体1内顶部空间任何地方的瞬时压力,Y轴为两相冷却介质9的热流密度,两相冷却介质9的临界热流密度对应允许的系统最高工作压力。在图2中,X1表示系统允许的最高工作压力,Y1表示两相冷却介质9的临界热流密度;X2表示临界热流密度对应的系统允许最高工作压力的95%的压力,Y2表示两相冷却介质9与系统允许最高工作压力的95%的压力对应的热流密度;X3表示临界热流密度对应的系统允许最高工作压力的85%的压力,Y3表示两相冷却介质9与系统允许最高工作压力的85%的压力对应的热流密度;X4表示临界热流密度对应的系统允许最高工作压力的75%的压力,Y4表示两相冷却介质9与系统允许最高工作压力的75%的压力对应的热流密度。
在密封箱体1内顶部空间的压力达到散热系统允许的最高工作压力之前,随着密封箱体1内顶部空间的压力的增大,两相冷却介质9的热流密度逐渐增加,在密封箱体1内顶部空间的压力达到散热系统允许的最高工作压力之后,随着密封箱体1内顶部空间的压力的增大,两相冷却介质9的热流密度急剧减小。两相冷却介质9的热流密度越大,两相冷却介质9对电子元器件8的冷却效果越好。
当密封箱体1中顶部空间压力超过第一预设阈值时,现有技术中会增加泵送装置4的泵送量,但是本申请中并没有,而是在密封箱体1中顶部空间压力超过第一预设阈值且小于第二预设压力阈值这个区间内继续减少泵送装置4的泵送量,使得密封箱体1中顶部空间压力继续增大,进而增大两相冷却介质9的热流密度(即散热极限),实现散热,降低泵送装置4的耗能,节约用电,解决短时电子元器件8负载增加,发热量增大的问题。当电子元器件8短时负载结束,电子元器件8发热量降低,两相冷却介质9沸腾气化减弱,密封箱体1内的压力降低,压力将回落稳定在正常压力区间内。
为了增强控制装置3获取的密封箱体1中顶部空间压力的准确性,控制装置3还用于确定预设时间段内压力传感器2传输的压力的平均值作为密封箱体1中顶部空间压力。其中,预设时间段的长短可自行设置,例如预设时间段可以为5秒、8秒、10秒、15秒等等。
预设时间段的长短与密封箱体1中顶部空间的体积大小正相关。密封箱体1中顶部空间的体积较大时,预设时间段可设定为15秒或10秒;密封箱体1中顶部空间的体积较小时,预设时间段可设定为5秒。
本申请中的电子元器件8散热系统通过压力传感器2测量密封箱体1内部的压力,通过压力对电子元器件8的散热进行调节,压力值可以更准确的反应散热系统的工况,提升控制装置3获得的控制信息的准确性。本申请中只需设置一个压力传感器2即可,既可以降低散热系统的成本,又可以减少控制输入线路,降低散热系统的复杂程度,以及简化控制策略,避免局部热点影响控制策略。并且,本申请中在密封箱体1的压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,仍然降低冷却液7的泵送量,促使两相冷却介质9热流密度增加,从而强化散热效果,可在电子元器件8短期高负荷工况下提升单位体积两相冷却介质9的散热容限,避免了增大冷却液7泵送量带来的功耗增加问题,降低运行成本,且可在一定程度上提高系统的PUE值。另外,由于本申请在密封箱体1中顶部空间压力超过第一预设阈值且小于第二预设压力阈值这个区间内,继续使得密封箱体1中顶部空间压力增大,所以本申请在保证系统散热效果前提下,具有一定的设计冗余。其中,PUE(Power UsageEffectiveness,电能利用效率)是指数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比,PUE值越接近1说明能效水平越好。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,电子元器件8散热系统还包括:
冷凝管路5,所述冷凝管路5的端口设于所述密封箱体1的外部,所述泵送装置4连接于所述冷凝管路5位于所述密封箱体1外部的部分。
冷凝管路5中填充有冷却液7,用于对两相冷却介质9吸热沸腾后的蒸汽进行降温。为了降低电子元器件8散热系统的运行成本,冷凝管路5中填充的冷却液7可以为水或乙二醇等易获取且成本较低的介质。
冷凝管路5位于密封箱体1内的部分,处于密封箱体1中顶部预留的空间中。可选的,作为一种可实施方式,所述冷凝管路5位于所述密封箱体1内部的部分呈直线状分布,设置方式简单。但是本申请对此并不做限定,作为另一种可实施方式,所述冷凝管路5位于所述密封箱体1内部的部分呈弯曲状分布。
当冷凝管路5位于密封箱体1内部的部分呈弯曲状分布时,冷凝管路5在密封箱体1内部的部分长度比较长,进而使得冷却液7在密封箱体1内部的部分体积比较多,对两相冷却介质9吸热沸腾后的蒸汽进行降温的效果更好。
进一步的,当冷凝管路5位于密封箱体1内部的部分呈弯曲状分布时,本申请中对冷凝管路5分布形状不做限定。例如,所述冷凝管路5位于所述密封箱体1内部的部分呈螺旋状分布,或者,所述冷凝管路5位于所述密封箱体1内部的部分呈S型分布,等等。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,电子元器件8散热系统还包括:
与所述冷凝管路5的两个端口连接的外部冷却装置6,用于降低循环进入所述冷凝管路5中冷却液7的温度。
冷凝管中冷却液7在进入密封箱体1对两相冷却介质9吸热沸腾后的蒸汽进行降温后,流出密封箱体1的冷却液7的温度升高。外部冷却装置6可以对流出密封箱体1的冷却液7进行降温,降温后的冷却液7可以再次流入密封箱体1中对两相冷却介质9吸热沸腾后的蒸汽进行降温,使得冷却液7可以循环使用,减少冷却液7的用量,降低电子元器件8散热系统的运行成本。
本申请中对外部冷却装置6不做限定,例如外部冷却装置6可以为盛有冷水的水槽或者箱体,冷凝管路5的部分管路位于外部冷却装置6中,当冷凝管路5中的冷却液7从密封箱体1流出后,进入外部冷却装置6中,外部冷却装置6中的冷水与冷凝管路5中的冷却液7进行热交换,完成对冷凝管路5中的冷却液7的降温。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,电子元器件8散热系统还包括:
填充在所述密封箱体1内、用于浸没所述电子元器件8的所述两相冷却介质9。
两相冷却介质9将电子元器件8完全浸没,但是不会将密封箱体1填充满,密封箱体1中仍然留有一定的空间。电子元器件8将热量传导到与其直接接触的两相冷却介质9中,两相冷却介质9吸收热量后沸腾气化,产生蒸汽,充满两相冷却介质9液面上方的空间,使得密封箱体1内的压力增大。
密封箱体1内填充的两相冷却介质9可以采用沸点低的电子氟化液,本申请中对电子氟化液的具体种类不做限定,可自行选择。例如,电子氟化液包含但不限于以下液体:3M公司的FC-72、NovecTM 7100、NovecTM 649等。每种两相冷却介质9具有其自身的热流密度与密封箱体1内压力的关系曲线。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述控制装置3还用于在所述压力小于第三预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置4;其中,所述第三预设压力阈值为电子元器件8正常工作时密封箱体1内压力下限值。
由于电子元器件8的工作是一个动态的过程,因此,电子元器件8正常工作时密封箱体1内压力可以稳定在一个压力区间内,该压力区间由第一预设压力阈值和第三预设压力阈值组成,第一预设压力阈值为电子元器件8正常工作时密封箱体1内压力上限值,第三预设压力阈值为电子元器件8正常工作时密封箱体1内压力下限值。控制装置3通过控制泵送装置4对冷却液7的泵送量,使得密封箱体1内压力温度在由第一预设压力阈值和第三预设压力阈值组成的压力区间内。
本申请中对第三预设压力阈值不做限定,可自行设置。可选的,可以将第三预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的75%,或者,将第三预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的70%,等。
当电子元器件8短时负载降低时,电子元器件8发热量减小,两相冷却介质9沸腾气化减弱,导致密封箱体1内的压力低于第三预设压力阈值。此时,控制装置3通过减小泵送装置4泵入冷凝管中冷却液7的流量,提高密封箱体1内的压力,将密封箱体1内的压力稳定在第一预设压力阈值和第三预设压力阈值之间。
在上述实施例中,当电子元器件8短时负载增加,电子元器件8发热量增大,两相冷却介质9沸腾气化增强,导致密封箱体1内的压力高于第一预设压力阈值。此时,控制装置3通过减小泵送装置4泵入冷凝管中冷却液7的流量,提高密封箱体1内的压力,进而增大两相冷却介质9的热流密度,将密封箱体1内的压力稳定在第一预设压力阈值和第三预设压力阈值之间。进一步的,当减小泵送装置4泵入冷凝管中冷却液7的流量,密封箱体1内的压力逐渐增大并在大于第二预设压力阈值之后,所述控制装置3还用于在所述压力大于或等于所述第二预设压力阈值时,发送增加泵送量指令至所述泵送装置4。
当减小泵送装置4泵入冷凝管中冷却液7的流量使得密封箱体1内的压力增大至大于或等于第二预设压力阈值时,表明通过两相冷却介质9对电子元器件8进行降温散热已经不够。此时,控制装置3通过增大泵送装置4泵入冷凝管中冷却液7的流量,加强密封箱体1上方两相冷却介质9蒸汽的冷凝,降低密封箱体1内的压力,将密封箱体1内的压力稳定在第一预设压力阈值和第三预设压力阈值之间,避免电子元器件的温度过高造成器件损坏。
下面对本申请提供的一种电子元器件8散热系统对电子元器件8进行散热进行阐述。
电子元器件8散热系统包括密封箱体1、压力传感器2、控制装置3、泵送装置4、冷凝管路5、外部冷却装置6、两相冷却介质9,冷凝管路5中填充有冷却液7,压力传感器2与控制装置3连接,泵送装置4与控制装置3连接;
电子元器件8和两相冷却介质9位于密封箱体1内,两相冷却介质9将电子元器件8完全浸没,并在密封箱体1顶部预留一定的空间,即两相冷却介质9的液面距离密封箱体1的顶部内侧表面具有一定的距离;压力传感器2设于顶部内表面,其中,两相冷却介质9临界热流密度(最大临界热流密度)对应系统允许的最高工作压力。
在散热过程中,压力传感器2测量密封箱体1内的压力;压力传感器2将压力信号传递到控制装置3,控制装置3计算5~15秒内密封箱体1内的平均压力值;正常运行时,通过控制装置3调节泵送装置4泵入密封箱体1上方冷凝管路5中的冷却液7的流量,将密封箱体1内的压力稳定在允许最高工作压力的75%~85%;压力传感器2传递压力信号给到控制装置3后,当密封箱体1内的平均压力低于允许最高工作压力的75%时,控制装置3控制泵送装置4减小泵入到冷凝管路5中冷却液7的流量;压力传感器2传递压力信号给到控制装置3后,当密封箱体1内的平均压力超过允许最高工作压力的85%时,控制装置3控制泵送装置4减小泵入到冷凝管路5中冷却液7的流量;压力传感器2传递压力信号给到控制装置3后,当密封箱体1内的平均压力超过允许最高工作压力的95%时,控制装置3控制泵送装置4增大泵入到冷凝管路5中冷却液7的流量。
当密封箱体压力略微上升和下降时均减小冷却液流量以调控两相冷却介质的热流密度,实现密封箱体压力的动态平衡。避免了增大冷凝管路中冷却液流量带来的系统冗余设计和功耗增加问题,在使得散热系统具备较高抗扰动能力的基础上,提高整个散热系统的PUE值。
本申请还提供一种电子元器件散热方法,请参考图3,该方法包括:
步骤S101:接收用于放置电子元器件和两相冷却介质的密封箱体内的压力。
步骤S102:判断所述压力是否大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值。
其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值。
第一预设压力阈值小于第二预设压力阈值,本申请中对第一预设压力阈值和第二预设压力阈值的大小不做限定,可自行设置。电子元器件散热系统会有一个允许的最高工作压力,可选的,可以将第一预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的85%,将第二预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的95%;或者,第一预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的80%,将第二预设压力阈值设为散热系统允许的最高工作压力的90%,等。
步骤S103:当所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值,发送降低泵送量指令至所述泵送装置,以便所述泵送装置减小冷却液的泵送量。
当密封箱体内的压力不满足大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,分为两种情况,下面分别进行介绍。
步骤S104:当压力大于或等于第二预设压力阈值,发送增大泵送量指令至所述泵送装置,以便所述泵送装置增大冷却液的泵送量。
步骤S105:当压力小于第一预设压力阈值且小于第三预设压力阈值,发送降低泵送量指令至所述泵送装置,以便所述泵送装置减小冷却液的泵送量。
其中,第三预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力下限值。
由于电子元器件的工作是一个动态的过程,因此,电子元器件正常工作时密封箱体内压力可以稳定在一个压力区间内,该压力区间由第一预设压力阈值和第三预设压力阈值组成。
本申请中的电子元器件散热方法通过压力传感器测量密封箱体内部的压力,通过压力对电子元器件的散热进行调节,压力值可以更准确的反应散热系统的工况,提升控制装置获得的控制信息的准确性。本申请中只需设置一个压力传感器即可,既可以降低散热系统的成本,又可以减少控制输入线路,降低散热系统的复杂程度,以及简化控制策略,避免局部热点影响控制策略。并且,本申请中在密封箱体的压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,仍然降低冷却液的泵送量,促使两相冷却介质热流密度增加,从而强化散热效果,可在电子元器件短期高负荷工况下提升单位体积两相冷却介质的散热容限,避免了增大冷却液泵送量带来的功耗增加问题,降低运行成本,且可在一定程度上提高系统的PUE值。另外,由于本申请在密封箱体中顶部空间压力超过第一预设阈值且小于第二预设压力阈值这个区间内,继续使得密封箱体中顶部空间压力增大,所以本申请在保证系统散热效果前提下,具有一定的设计冗余。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的电子元器件散热系统和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电子元器件散热系统,其特征在于,包括:
密封箱体、压力传感器、控制装置、泵送装置;
所述密封箱体用于放置电子元器件和两相冷却介质,所述压力传感器设于所述密封箱体顶部内侧,所述控制装置分别与所述压力传感器、所述泵送装置连接;
所述压力传感器用于测量所述密封箱体内的压力,并将所述压力发送至所述控制装置;所述控制装置用于接收所述压力,并在所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置;所述泵送装置用于接收所述降低泵送量指令,并减小冷却液的泵送量;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值。
2.如权利要求1所述的电子元器件散热系统,其特征在于,还包括:
冷凝管路,所述冷凝管路的端口设于所述密封箱体的外部,所述泵送装置连接于所述冷凝管路位于所述密封箱体外部的部分。
3.如权利要求2所述的电子元器件散热系统,其特征在于,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈弯曲状分布。
4.如权利要求2所述的电子元器件散热系统,其特征在于,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈直线状分布。
5.如权利要求3所述的电子元器件散热系统,其特征在于,所述冷凝管路位于所述密封箱体内部的部分呈螺旋状分布。
6.如权利要求2所述的电子元器件散热系统,其特征在于,还包括:
与所述冷凝管路的两个端口连接的外部冷却装置,用于降低循环进入所述冷凝管路中冷却液的温度。
7.如权利要求1所述的电子元器件散热系统,其特征在于,还包括:
填充在所述密封箱体内、用于浸没所述电子元器件的所述两相冷却介质。
8.如权利要求1所述的电子元器件散热系统,其特征在于,所述控制装置还用于在所述压力小于第三预设压力阈值时,发送降低泵送量指令至所述泵送装置;其中,所述第三预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力下限值。
9.如权利要求1至8任一项所述的电子元器件散热系统,其特征在于,所述控制装置还用于在所述压力大于或等于所述第二预设压力阈值时,发送增加泵送量指令至所述泵送装置。
10.一种电子元器件散热方法,其特征在于,包括:
接收用于放置电子元器件和两相冷却介质的密封箱体内的压力;
判断所述压力是否大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值;其中,所述第一预设压力阈值为电子元器件正常工作时密封箱体内压力上限值;
当所述压力大于第一预设压力阈值且小于第二预设压力阈值,发送降低泵送量指令至所述泵送装置,以便所述泵送装置减小冷却液的泵送量。
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