CN117750712A - 液冷控制方法、控制器及液冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液冷控制方法、控制器及液冷系统。该方法应用于数据中心的液冷系统，液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵，第一水泵的额定功率大于第二水泵的额定功率；液冷控制方法包括：获取数据中心中整体服务器的上线率，根据上线率确定的启动水泵，并根据启动水泵启动液冷系统；其中，在上线率小于或者等于预设阈值时，将第二水泵作为启动水泵；否则，将第一水泵作为启动水泵；在液冷系统运行过程中，根据二次侧主管路的流量控制第一水泵或者第二水泵工作。本申请能够降低数据中心的运行能耗。

Description

液冷控制方法、控制器及液冷系统

技术领域

本申请涉及液冷空置技术领域，尤其涉及一种液冷控制方法、控制器及液冷系统。

背景技术

一般而言，为了保证互联网数据中心(Internet Data Center，IDC)中服务器的正常运行，通常可以设置液冷散热。在一些情况下，用户需要足够宽容量的负载范围，因此现有的液冷系统通常根据数据中心的最大负载容量设计调节范围。

申请人发现，在数据中心负载量较低的场景下，当前液冷系统中的冷却泵即便以最低的频率运行，数据中心整体的用电效率(Power Usage Effectiveness，PUE)指标仍可能较高，甚至高于1.2，致使数据中心的能耗过高。

有鉴于此，本申请通过提供一种液冷控制方法，以降低数据中心的能耗。

发明内容

本申请实施例提供了一种液冷控制方法、控制器及液冷系统，以解决当前液冷系统中的冷却泵即便以最低的频率运行，数据中心整体的能耗仍较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种液冷控制方法，应用于数据中心的液冷系统，数据中心包括多个服务器，液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵；第一水泵的额定功率大于第二水泵的额定功率，且均用于驱动冷却液在二次侧管路流动；

液冷控制方法包括：

获取数据中心中整体服务器的上线率，根据上线率确定的启动水泵，并根据启动水泵启动液冷系统；其中，在上线率小于或者等于预设阈值时，将第二水泵作为启动水泵；否则，将第一水泵作为启动水泵；

在液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量大于预设流量时，将第一水泵作为工作水泵；

在判定需要调节二次侧管路的主管路流量小于或者等于预设流量时，将第二水泵作为工作水泵。

在一种可能的实现方式中，数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个服务器；各个机柜设有电动阀门，电动阀门用于调节流经机柜的冷却液流量；

在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，获取该机柜中所有服务器的核心温度，并根据所有服务器的核心温度中的最高值调节该机柜上电动阀门的开度。

在一种可能的实现方式中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，根据该机柜上电动阀门的开度和该机柜中服务器的核心温度调节当前工作水泵的工作频率；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度超过第一预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最大阀门开度时，则提高当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均不超过第一预设温度；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度低于第二预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最小阀门开度时，则降低当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均高于第二预设温度；

其中，第一预设温度大于或者等于第二预设温度。

在一种可能的实现方式中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

根据当前工作水泵的工作频率，判断二次侧管路的主管路流量是否需要提升至预设流量，或者判断二次侧管路的主管路流量是否需要降低至预设流量；

在当前工作水泵为第二水泵，且第二水泵的工作频率达到第一频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要提升至预设流量；

在当前工作水泵为第一水泵，且第一水泵的工作频率达到第二频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要降低至预设流量。

在一种可能的实现方式中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

在第二水泵的工作频率升至预设最大频率时，若二次侧的主管路流量仍需要提升，则根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率升频，直至满足二次侧的主管路流量需求；

在第一水泵的工作频率降至预设最小频率时，若二次侧的主管路流量仍需降低，则根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率降频，直至满足二次侧的主管路流量需求。

在一种可能的实现方式中，数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个用于服务器上线的服务器位；

获取数据中心中整体服务器的上线率，包括：

获取数据中心中各个机柜中服务器的工作数量，并将所有工作服务器的数量与所有机柜的服务器位的数量的比值，作为数据中心中整体服务器的上线率。

在一种可能的实现方式中，在液冷系统运行过程中，该液冷控制方法还包括：

在判定需要调节二次侧的主管路流量为目标流量时：

若目标流量小于或者等于第一流量，则控制第二水泵工作，以输出目标流量，第一流量用于表示第二水泵的运行效率大于第一水泵的运行效率的最高流量；

若目标流量大于第一流量，且小于或者等于第二流量，则控制第一水泵工作，以输出目标流量，第二流量用于表示第一水泵的最优运行效率对应的流量；

若目标流量大于第二流量，且小于或者等于第三流量，则控制第一水泵以最优运行效率工作，并根据目标流量调节第二水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量，第三流量为第一水泵处于最优运行效率对应的流量，且第二水泵处于最优运行效率时对应的流量和值；

若目标流量大于第三流量，则根据目标流量调节第一水泵和水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量。

第二方面，本申请实施例提供了一种液冷控制装置，应用于数据中心的液冷系统，数据中心包括多个服务器，液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵；第一水泵的额定功率大于第二水泵的额定功率，且均用于驱动冷却液在二次侧管路流动；

该液冷控制装置包括：

第一控制模块，用于获取数据中心中整体服务器的上线率，根据上线率确定的启动水泵，并根据启动水泵启动液冷系统；其中，在上线率小于或者等于预设阈值时，将第二水泵作为启动水泵；否则，将第一水泵作为启动水泵；

第二控制模块，用于在液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量大于预设流量时，将第一水泵作为工作水泵；

第三控制模块，用于在判定需要调节二次侧管路的主管路流量小于或者等于预设流量时，将第二水泵作为工作水泵。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式液冷控制方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种液冷系统，包括如上第三方面的控制器。

在一个实施例中，该液冷系统还可以包括冷源模块、板换模块、二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵，第一水泵和第二水泵并联连接，第一水泵和第二水泵均受控于控制器；

板换模块，一端与冷源模块连接，另一端分别与第一水泵的一端和第二水泵的一端连接；

第一水泵的另一端和第二水泵的另一端用于与数据中心机柜的冷却管路连接。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式液冷控制方法的步骤。

本申请提供一种液冷控制方法、控制器及液冷系统，该方法应用于数据中心的液冷系统，该数据中心包括多个服务器，该液冷系统包括为服务器散热的二次侧管路，该二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵，其中，第一水泵为大水泵，第二水泵为小水泵。在上线率较低时以小水泵启动工作，无需启动大水泵，降低数据中心的能耗。同时，在主管路需要小流量时，以小水泵为工作水泵，无须大水泵工作，也可实现降低数据中心的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的液冷控制方法的实现流程图；

图2是本申请实施例提供的水泵调节的效率对比示意图；

图3是本申请实施例提供的液冷控制装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的控制器的示意图；

图5是本申请实施例提供的液冷系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

在本申请的实施例中，数据中心包括液冷系统和多个服务器，液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵；第一水泵的额定功率大于第二水泵的额定功率，且均用于驱动冷却液在二次侧管路流动。

其中，第一水泵在本申请的实施例中为大水泵，第二水泵在本申请的实施例中为小水泵。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的液冷控制方法的实现流程图。如图1所示，一种液冷控制方法，应用于数据中心的液冷系统，可以包括S101至S103。

S101，获取数据中心中整体服务器的上线率，根据上线率确定的启动水泵，并根据启动水泵启动液冷系统。其中，在上线率小于或者等于预设阈值时，将第二水泵作为启动水泵；否则，将第一水泵作为启动水泵。

数据中心中包括大量的服务器，本申请实施例可以获取数据中心中服务器工作的数量，将已上线服务器的数量和整个数据中心的理论最大服务器上线数量进行比较，得到数据中心整体服务器的上线率。

在本申请的实施例中，上线率越高，工作的服务器数量越多，表明需要散热的量越多。上线率越低，工作的服务器数量越少，表明需要散热的量越少。实际运行时，数据中心的服务器上线率通常不会实时变动，仅在数据中心扩容或对服务器进行在线热插拔检修时会有对应的增减。因而，本实施例在每次启动运行前通过上线率确定启动水泵，在通常情况下已经可以较为准确地匹配数据中心后续运行时的服务器散热负荷，仅在较多服务器需要进行检修，或较多服务器均在进行高负荷运算时，液冷系统的整体散热负荷量才可能发生较大的变化。

基于此，在液冷系统需要启动时，若上线率大于预设阈值，则可以将第一水泵作为启动水泵，以驱动更多的冷却液在二次侧管路流动，实现对服务器的匹配降温。若上线率小于或者等于预设阈值，则可以将第二水泵作为启动水泵，以驱动较少的冷却液在二次侧管路流动，实现对服务器的匹配降温，同时也具备更低的能耗。

其中，预设阈值可以根据实际情况进行设置，例如，预设阈值可以为50％，在上线率小于或者等于50％时，表明此时上线率较低，以第二水泵作为启动水泵，可以避免启动大水泵且运行在低负载情况下导致升高能耗。在上线率高于50％时，表明此时上线率较高，以第一水泵作为启动水泵，可以实现对服务器的快速降温。

在确定启动水泵之后，本申请实施例可以控制相应的启动水泵工作，以驱动冷却液在二次侧管路流动，实现服务器的降温。

本申请实施例一般在液冷系统启动时确定启动水泵。

在本申请的实施例中，数据中心可以包括多个机柜，每个机柜中设有多个用于服务器上线的服务器位，服务器可热插拔于服务器位，以实现服务器的上下线。

获取数据中心中整体服务器的上线率，可以包括：

获取数据中心中各个机柜中服务器的工作数量，并将所有工作服务器的数量与所有机柜的服务器位的数量的比值，作为数据中心中整体服务器的上线率。

S102，在液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量大于预设流量时，将第一水泵作为工作水泵。

本申请实施例在液冷系统运行过程中，可以根据服务器的工作参数或者液冷系统的工作参数判断是否需要调节二次侧管路的主管路流量，以及调节主管路流量的流量值。

可选的，可以根据服务器的工作温度判断是否需要调节主管路流量。在工作温度高于预设工作温度时，可以调高主管路流量，并根据工作温度确定调高值。在工作温度低于预设工作温度时，可以调低主管路流量，并根据工作温度确定调低值。在工作温度等于预设工作温度时，可以不对当前主管路流量进行调节。

其中，可以预先标定不同工作温度对应的主管路流量的调节值，通过查表可以确定当前工作温度对应的主管路流量的调节值。

或者，可以根据整体服务器的当前上线率判断是否调节主管路流量。在当前上线率高于预设调节阈值时，可以调高主管路流量，并根据当前上线率确定调高值。在当前上线率低于预设调节阈值时，可以调低主管路流量，并根据当前上线率确定调低值。在当前上线率等于预设调节阈值时，可以不对当前主管路流量进行调节。

其中，可以预先标定不同当前上线率对应的主管路流量的调节值，通过查表可以确定当前上线率对应的主管路流量的调节值。

本申请实施例在确定需要调节的主管路流量大于预设流量时，表明当前流量的调节值较大，可以将第一水泵作为工作水泵，以大水泵驱动冷却液在二次侧管路流动，实现对服务器的合理降温。

可选的，预设流量可以为第二水泵的运行效率大于第一水泵的运行效率的最高流量。或者，预设流量可以为第二水泵的额定最大流量。其中，水泵的最优运行效率对应的流量一般小于水泵的额定最大流量。

在确定第一水泵为工作水泵之后，可以根据主管路流量的调节值确定第一水泵的工作频率。其中，第一水泵的工作频率可以随着主管路流量的调节值的增加而增加。

此外，在主管路流量过高时，还可以控制第二水泵同时工作，利用大小水泵同时对服务器降温。

S103，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量小于或者等于预设流量时，将第二水泵作为工作水泵。

本申请实施例在确定需要调节的主管路流量小于或者等于预设流量时，表明当前流量的调节值较小，可以将第二水泵作为工作水泵，此时，第一水泵处于停机状态，仅以小水泵驱动冷却液在二次侧管路流动，实现对服务器的合理降温。在此过程中，无需大水泵工作，避免数据中心的能耗过高。

在确定第二水泵为工作水泵之后，可以根据主管路流量的调节值确定第二水泵的工作频率。其中，第一水泵的工作频率可以随着主管路流量的调节值的降低而降低。

本申请实施例在液冷系统需要启动时，可以根据数据中心中整体服务器的上线率，确定是大水泵或者小水泵作为启动水泵，以较低的功耗启动液冷系统，避免在较低上线率时将大水泵作为启动水泵的情况，避免增加数据中线的能耗。

在液冷系统运行过程中，可以根据主管路流量的调节值控制大水泵或者小水泵作为工作水泵，以适宜的水泵对服务器进行降温。避免在需要较小主管路流量时将大水泵作为工作水泵的情况，进一步降低数据中心的能耗。

本申请实施例提供数据中心中包括多个机柜，每个机柜中设有多个服务器，各个机柜设有位于其冷却液进口的电动阀门，电动阀门用于调节流经机柜的冷却液流量。其中，在电动阀门的开度较大时，流经机柜的冷却液流量较大。在电动阀门的开度较小时，流经机柜的冷却液流量较小。

本申请的一些实施例中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，获取该机柜中所有服务器的核心温度，并根据所有服务器的核心温度中的最高值调节该机柜上电动阀门的开度。

对于每一个机柜，需要保证该机柜中所有服务器均工作在适宜的温度。因此，可以根据每个机柜中所有服务器的核心温度中的最高值调节该机柜上电动阀门的开度。

在本申请的实施例中，对于每一个机柜，在该机柜的所有服务器的核心温度中的最高值高于预设核心温度时，根据当前核心温度中的最高值调节该机柜对应电动阀门的开度，如果核心温度的最高值持续上涨，则可以调大电动阀门的开度，如果核心温度的最高值持续下降，则可以保持当前电动阀门的开度，直至核心温度中的最高值等于预设核心温度，可以避免温度过高。

在该机柜的所有服务器的核心温度中的最高值低于预设核心温度时，根据当前核心温度中的最高值调节该机柜对应电动阀门的开度，如果核心温度的最高值持续上涨，则可以保持当前电动阀门的开度，如果核心温度的最高值持续下降，则可以调小电动阀门的开度，直至核心温度中的最高值等于预设核心温度，可以避免温度过低。

在本申请的实施例中，在调节电动阀门时，可以不对工作水泵的工作频率进行调节，或者不进行工作水泵的切换。本申请实施例可以优先通过调节电动阀门的开度实现对机柜的降温，以使各个机柜的服务器工作在合适的工作温度，保护服务器的使用寿命，同时降低功耗。

在本申请的一些实施例中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，根据该机柜上电动阀门的开度和该机柜中服务器的核心温度调节当前工作水泵的工作频率。

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度超过第一预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最大阀门开度时，则提高当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均不超过第一预设温度。

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度低于第二预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最小阀门开度时，则降低当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均高于第二预设温度。

其中，第一预设温度大于或者等于第二预设温度。

在本申请实施例中，还可以根据每个机柜上电动阀门的开度和该机柜中服务器的核心温度调节当前工作水泵的工作频率，以控制二次侧主管路中冷却液的流速。其中，当前工作水泵可以包括第一水泵和/或第二水泵。

在本申请的实施例中，对于每一个机柜，可以获取该机柜中所有服务器的核心温度，若存在核心温度超过第一预设温度的服务器，该服务器的数量可以为一个或者多个，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最大开度，即表明此时无法再调高电动阀门的开度，已经无法通过调节电动阀门对该机柜进行降温，则此时可以控制当前工作水泵的工作频率升频，以提高流经该机柜的冷却液的流量，对该机柜进行降温。直至该机柜中所有服务器的核心温度均小于或者等于第一预设温度。

其中，第一预设温度可以为服务器处于正常工作范围的温度最高值，或者可以为服务器处于工作效率最高的温度值，预设最大开度可以根据实际情况进行设置，例如，可以为100％开度或者95％开度。

在本申请的实施例中，对于每一个机柜，可以获取该机柜中所有服务器的核心温度，若存在核心温度低于第二预设温度的服务器，该服务器的数量可以为一个或者多个，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最小开度，即表明此时无法再调低电动阀门的开度，已经无法通过调节电动阀门对该机柜进行升温，则此时可以控制当前工作水泵的工作频率降频，以减少流经该机柜的冷却液的流量，该机柜可以自行升温。直至该机柜中所有服务器的核心温度均高于第二预设温度。

其中，第二预设温度可以为服务器处于正常工作范围的温度最低值，户这话可以为服务器处于工作效率最高的温度值，预设最小开度可以根据实际情况进行设置，例如，可以为5％开度或者10％开度。

本申请实施例通过调节电动阀门的开度以及调节工作水泵的频率，共同实现对机柜温度的调节，使得各个机柜中服务器工作在合适的温度范围，保证各个服务器的工作可靠性。

可以理解的，在通过调节工作水泵的频率来调节二次侧主管路流量情况下，除了能满足目标机柜的流量需求外，必然也会引起其他机柜的流量变化，例如由于某一机柜需要更大的流量导致工作水泵升频而引起主管路流量增大时，其他机柜的流量也会变大，此时其他机柜则根据前述的方式，将其自身的电动阀的开度调小来维持流经该机柜的冷却液流量相较于工作水泵升频前处于基本相同的水平。

在本申请的一些实施例中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还可以包括：

根据当前工作水泵的工作频率，判断二次侧管路的主管路流量是否需要提升至预设流量，或者判断二次侧管路的主管路流量是否需要降低至预设流量。

在当前工作水泵为第二水泵，且第二水泵的工作频率达到第一频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要提升至预设流量；

在当前工作水泵为第一水泵，且第一水泵的工作频率达到第二频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要降低至预设流量。

本申请实施例在当前工作水泵为第二水泵，且第二水泵的工作频率达到设定的第一频率时，表明此时二次侧主管路的流量持续升高，且需要提升至预设流量。其中，第一频率为预先设定的第二水泵的工作频率，例如，第一频率可以为第二水泵的额定最大工作频率，或者为第二水泵的额定最大工作频率的95％，具体可以根据实际情况进行设置。

本申请实施例在当前工作水泵为第一水泵，且第一水泵的工作频率达到设定的第二频率时，表明此时二次侧主管路的流量持续降低，且需要降低至预设流量，其中，第二频率为预先设定的第一水泵的工作频率，例如，第二频率可以为第一水泵的额定最大工作频率的5％或者2％，具体可以根据实际情况进行设置。

本申请实施例通过根据当前工作水泵的工作频率，判断二次侧管路的主管路流量是否需要提升至预设流量或者降低至预设流量，进而采用合适的水泵工作逻辑，保证各个服务器的液冷效果。

在本申请的一些实施例中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

在第二水泵的工作频率升至预设最大频率时，若二次侧的主管路流量仍需要提升，则根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率升频，直至满足二次侧的主管路流量需求。

在第一水泵的工作频率降至预设最小频率时，若二次侧的主管路流量仍需降低，则根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率降频，直至满足二次侧的主管路流量需求。

本申请实施例在第二水泵的工作频率升至预设最大频率时，此时二次侧主管路的流量仍需要提升，才能满足实现对服务器的降温，则可以根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率逐渐减小至零，与此同时，可以根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率升频，也即控制小水泵逐渐停机，且驱动大水泵工作，使得二次侧管路中冷却液的流量逐渐增加，直至满足二次侧主管路流量需求，再控制第一水泵保持相应的工作频率。

在本申请的实施例中，计算水泵的轴功率的公式为：

N表示水泵的轴功率，ρ表示换热介质密度，g表示当地重力加速度，可以取g＝9.8m/s²，Q表示循环水流量，H表示水泵养成，η表示水泵效率。

其中，ρ也即表示本申请实施例中冷却液的密度。循环水流量Q可以通过设置的流量传感器检测得到。水泵扬程H可以通过水泵前后的压力传感器差值得到。水泵效率为经验值，例如可以为0.9。

在计算得到水泵的轴功率之后，可以控制第二水泵线性降频至零(例如，可以按照5％*t的速率降频)，且控制第一水泵线性升频(例如，可以按照5％*t*m/100的速率升频)，直至满足二次侧主管路的流量需求。

本申请实施例在第一水泵的工作频率降至预设最小频率时，此时二次侧主管路的流量仍需要降低，才能避免对服务器过度降温，则可以根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率逐渐减小至零，与此同时，可以根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率降频，也即控制大水泵逐渐停机，且驱动小水泵工作，使得二次侧管路中冷却液的流量逐渐降低，直至满足二次侧主管路流量需求，再控制第二水泵保持相应的工作频率。

本申请实施例通过利用水泵轴功率控制水泵进行升频或者降频，可以实现二次侧主管路流量的线性连续调整，避免过度调高或者过度调低，在满足服务器冷却需求的基础上，避免浪费电力，节约能源。

在本申请的一些实施例中，在液冷系统运行过程中，液冷控制方法还包括：

在判定需要调节二次侧的主管路流量为目标流量时：

若目标流量小于或者等于第一流量，则控制第二水泵工作，以输出目标流量，第一流量用于表示第二水泵的运行效率大于第一水泵的运行效率的最高流量。

若目标流量大于第一流量，且小于或者等于第二流量，则控制第一水泵工作，以输出目标流量，第二流量用于表示第一水泵的最优运行效率对应的流量。

若目标流量大于第二流量，且小于或者等于第三流量，则控制第一水泵以最优运行效率工作，并根据目标流量调节第二水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量，第三流量为第一水泵处于最优运行效率对应的流量，且第二水泵处于最优运行效率时对应的流量和值。

若目标流量大于第三流量，则根据目标流量调节第一水泵和水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量。

图2是本申请实施例提供的水泵调节的效率对比示意图，如图2所示，L1表示单个对比水泵工作在不同流量下的效率曲线，L2表示第一水泵和第二水泵按照上述切换逻辑工作在不同流量下的效率曲线。其中，该单个对比水泵的额定最大流量等于第一水泵和第二水泵的额定最大流量之和。

图2中，Q1表示第一流量，Q2表示第二流量，Q3表示第三流量，Qn表示Q2至Q3之间的效率谷点，Q3表示第一水泵处于最优运行效率对应的流量，且第二水泵处于最优运行效率时对应的流量和值。

一般而言，水泵的最优效率对应的流量小于水泵的额定最大流量，相同流量下，小水泵的运行效率一般高于大水泵的运行效率。

如图2所示，在目标流量小于或者等于第一流量Q1时，本申请实施例可以控制第二水泵工作，此时，在相同流量下，第二水泵的工作效率优于第一水泵的效率，自然也更优于对比水泵的效率。

在目标流量高于第一流量Q1后，此时可以控制第二水泵停机，且控制第一水泵启动工作。这是由于随着目标流量的增加，第二水泵的效率可能低于第一水泵的效率，因而在目标流量大于Q1后将工作水泵切换为第一水泵，以期相较于继续使用第二水泵具有更高的效率和更低的能耗。

在目标流量达到第二流量Q2之后，第一水泵的运行效率已经最优。若目标流量持续增加，则可以保持第一水泵以最优效率运行，且控制第二水泵启动工作，以输出目标流量。此时，第一水泵保持在最优效率，第二水泵启动工作，两个水泵共同的总工作效率随着目标流量的增加先下降，并在短暂下降到效率谷点Qn之后，总工作效率随着目标流量的增加而增加。在此期间，第一水泵和第二水泵的总运行效率高于对比水泵在相同流量下的运行效率。

在目标流量达到第三流量Q3之后，第一水泵和第二水泵的运行效率达到最优。

在目标流量高于第三流量Q3之后，若目标流量处于仍持续增加，则可以控制第一水泵和第二水泵升频，以满足二次侧管路的流量需求。当然，随着目标流量的增加，两个水泵均会超出各自的最优效率点运行，整体效率会有所下降。而对比水泵由于本身额定功率和流量较大，较为适合大流量运行工况，因而此时对比水泵的效率可能会在目标流量来到第三流量Q3之后达到其最优效率。

结合图2可以看出，本申请实施例通过设置第一水泵和第二水泵，结合相应的切换逻辑，可以保证在整个过程中总体运行效率较优，尤其是在低流量至中高流量区间，本实施例的整体效率均高于仅采用一台上述对比水泵的方案，可以节约功耗，减少能源消耗。

值得说明的是，相较于采用两台相同水泵并联来替代上述对比水泵的情况，本实施例也同样更具有优势，其原因在于采用小水泵和大水泵并联后，作为小水泵的第二水泵其在小流量工况下能够更快地进入高效运行工况，就图2而言，本实施例在目标流量爬升至第一流量Q1之前能够更快地到达第二水泵的高效工况，不仅如此，在目标流量来到第二流量Q2和第二流量Q3之间时，此区间的效率谷点Qn也会来的更早，从而更快地进入到二者共同工作的高效工况。

在本申请的实施例中，在目标流量小于或者等于第一流量时，第一水泵停机，且第二水泵工作。第二水泵的工作逻辑可以如下：

若目标流量持续增加，则可以控制第二水泵升频，以输出目标流量。

若目标流量持续减少，则可以控制第二水泵降频，以输出目标流量。

在目标流量大于第一流量，且小于或者等于第二流量时，第一水泵工作，且第二水泵停机。第一水泵的工作逻辑可以如下：

若目标流量持续增加，则可以控制第一水泵升频，以输出目标流量。

若目标流量持续减少，则可以控制第一水泵降频，以输出目标流量。

在目标流量大于第二流量，且小于或者等于第三流量时，第一水泵和第二水泵均工作。二者的工作逻辑可以如下：

若目标流量持续增加，则可以控制第一水泵处于最优运行效率不变，且控制第二水泵升频，以输出目标流量。

若目标流量持续减少，则可以控制第一水泵处于最优运行效率不变，且控制第二水泵降频，以输出目标流量。

在目标流量大于第三流量时，第一水泵和第二水泵均工作。二者的工作逻辑可以如下：

若目标流量持续增加，则可以控制第一水泵处于最优运行效率不变，且控制第二水泵升频，以输出目标流量。或者，可以控制第一水泵升频，且控制第二水泵处于最优运行效率不变，以输出目标流量。

若目标流量持续减少，则可以控制第一水泵处于最优运行效率不变，且控制第二水泵降频，以输出目标流量。或者，可以控制第一水泵降频，且控制第二水泵处于最优运行效率不变，以输出目标流量。

本申请实施例通过提供一种第一水泵和第二水泵的切换逻辑，保证液冷系统以较优效率工作，在降低功耗的同时，可以满足主管路流量的需求。

本申请实施例相较于单泵实现液冷的方式，整体功耗更低，解决数据中心低负载且高PUE的问题，可以优化整个液冷系统的控制逻辑，更加精准地管理每台服务器的散热能力，减少资源浪费。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图3示出了本申请实施例提供的液冷控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：

如图3所示，液冷控制装置20，应用于数据中心的液冷系统，数据中心包括多个服务器，液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵；第一水泵的额定功率大于第二水泵的额定功率，且均用于驱动冷却液在二次侧管路流动；

该液冷控制装置20可以包括：

第一控制模块201，用于获取数据中心中整体服务器的上线率，根据上线率确定的启动水泵，并根据启动水泵启动液冷系统；其中，在上线率小于或者等于预设阈值时，将第二水泵作为启动水泵；否则，将第一水泵作为启动水泵；

第二控制模块202，用于在液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量大于预设流量时，将第一水泵作为工作水泵；

第三控制模块203，用于在判定需要调节二次侧管路的主管路流量小于或者等于预设流量时，将第二水泵作为工作水泵。

在本申请的一些实施例中，数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个服务器；各个机柜设有电动阀门，电动阀门用于调节流经机柜的冷却液流量；

该液冷控制装置20还可以包括：

第四控制模块，用于在液冷系统运行过程中，对于每一个机柜，获取该机柜中所有服务器的核心温度，并根据所有服务器的核心温度中的最高值调节该机柜上电动阀门的开度。

在本申请的一些实施例中，该液冷控制装置20还可以包括：

第五控制模块，用于在液冷系统运行过程中，对于每一个机柜，根据该机柜上电动阀门的开度和该机柜中服务器的核心温度调节当前工作水泵的工作频率；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度超过第一预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最大阀门开度时，则提高当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均不超过第一预设温度；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度低于第二预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最小阀门开度时，则降低当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均高于第二预设温度；

其中，第一预设温度大于或者等于第二预设温度。

在本申请的一些实施例中，该液冷控制装置20还可以包括：

第六控制模块，用于在液冷系统运行过程中，根据当前工作水泵的工作频率，判断二次侧管路的主管路流量是否需要提升至预设流量，或者判断二次侧管路的主管路流量是否需要降低至预设流量；

在当前工作水泵为第二水泵，且第二水泵的工作频率达到第一频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要提升至预设流量；

在当前工作水泵为第一水泵，且第一水泵的工作频率达到第二频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要降低至预设流量。

在本申请的一些实施例中，该液冷控制装置20还可以包括：

第七控制模块，用于在液冷系统运行过程中，在第二水泵的工作频率升至预设最大频率时，若二次侧的主管路流量仍需要提升，则根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率升频，直至满足二次侧的主管路流量需求；

在第一水泵的工作频率降至预设最小频率时，若二次侧的主管路流量仍需降低，则根据第一水泵的轴功率控制第一水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据第二水泵的轴功率控制第二水泵的工作频率降频，直至满足二次侧的主管路流量需求。

在本申请的一些实施例中，数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个用于服务器上线的服务器位；

第一控制模块，还用于获取数据中心中各个机柜中服务器的工作数量，并将所有工作服务器的数量与所有机柜的服务器位的数量的比值，作为数据中心中整体服务器的上线率。

在本申请的一些实施例中，该液冷控制装置20还可以包括：

第八控制模块，用于在液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧的主管路流量为目标流量时：

若目标流量小于或者等于第一流量，则控制第二水泵工作，以输出目标流量，第一流量用于表示第二水泵的运行效率大于第一水泵的运行效率的最高流量；

若目标流量大于第一流量，且小于或者等于第二流量，则控制第一水泵工作，以输出目标流量，第二流量用于表示第一水泵的最优运行效率对应的流量；

若目标流量大于第二流量，且小于或者等于第三流量，则控制第一水泵以最优运行效率工作，并根据目标流量调节第二水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量，第三流量为第一水泵处于最优运行效率对应的流量，且第二水泵处于最优运行效率时对应的流量和值；

若目标流量大于第三流量，则根据目标流量调节第一水泵和水泵的工作频率，以使第一水泵和第二水泵共同输出目标流量。

图4是本申请实施例提供的控制器的示意图。如图4所示，该实施例的控制器30包括：处理器300和存储器301，存储器301中存储有可在处理器300上运行的计算机程序302。处理器300执行计算机程序302时实现上述各个液冷控制方法实施例中的步骤。

示例性的，计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器301中，并由处理器300执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序302在控制器30中的执行过程。

控制器30可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是控制器30的示例，并不构成对控制器30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器301可以是控制器30的内部存储单元，例如控制器30的硬盘或内存。存储器301也可以是控制器30的外部存储设备，例如控制器30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器301还可以既包括控制器30的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器301用于存储计算机程序以及控制器所需的其他程序和数据。存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供一种液冷系统，包括如上的控制器30。

具体的，图5是本申请实施例提供的液冷系统的结构示意图，如图5所示，在本申请的实施例中，该液冷系统还包括冷源模块(1)、板换模块(2)、二次侧管路，二次侧管路包括并联连接的第一水泵(3)和第二水泵(4)，第一水泵和第二水泵并联连接，第一水泵和第二水泵均受控于控制器。

板换模块(2)，一端与冷源模块(1)连接，另一端分别与第一水泵(3)的一端和第二水泵(4)的一端连接；

第一水泵(3)的另一端和第二水泵(4)的另一端用于与数据中心机柜的冷却管路连接，用于为机柜(5)进行散热。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/控制器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个液冷控制方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷控制方法，其特征在于，应用于数据中心的液冷系统，所述数据中心包括多个服务器，所述液冷系统包括用于为各服务器散热的二次侧管路，所述二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵；所述第一水泵的额定功率大于所述第二水泵的额定功率，且均用于驱动冷却液在二次侧管路流动；

所述液冷控制方法包括：

获取数据中心中整体服务器的上线率，根据所述上线率确定的启动水泵，并根据所述启动水泵启动所述液冷系统；其中，在所述上线率小于或者等于预设阈值时，将所述第二水泵作为所述启动水泵；否则，将所述第一水泵作为所述启动水泵；

在所述液冷系统运行过程中，在判定需要调节二次侧管路的主管路流量大于预设流量时，将所述第一水泵作为工作水泵；

在判定需要调节二次侧管路的主管路流量小于或者等于预设流量时，将所述第二水泵作为工作水泵。

2.根据权利要求1所述的液冷控制方法，其特征在于，所述数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个所述服务器；各个机柜设有电动阀门，所述电动阀门用于调节流经机柜的冷却液流量；

在所述液冷系统运行过程中，所述液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，获取该机柜中所有服务器的核心温度，并根据所有服务器的核心温度中的最高值调节该机柜上电动阀门的开度。

3.根据权利要求2所述的液冷控制方法，其特征在于，在所述液冷系统运行过程中，所述液冷控制方法还包括：

对于每一个机柜，根据该机柜上电动阀门的开度和该机柜中服务器的核心温度调节当前工作水泵的工作频率；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度超过第一预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最大阀门开度时，则提高当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均不超过第一预设温度；

对于每一个机柜，若该机柜中存在核心温度低于第二预设温度的服务器，且该机柜的电动阀门的开度达到预设最小阀门开度时，则降低当前工作水泵的工作频率，直至该机柜中所有服务器的核心温度均高于第二预设温度；

其中，所述第一预设温度大于或者等于所述第二预设温度。

4.根据权利要求3所述的液冷控制方法，其特征在于，在所述液冷系统运行过程中，所述液冷控制方法还包括：

根据当前工作水泵的工作频率，判断二次侧管路的主管路流量是否需要提升至所述预设流量，或者判断二次侧管路的主管路流量是否需要降低至所述预设流量；

在当前工作水泵为第二水泵，且所述第二水泵的工作频率达到第一频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要提升至所述预设流量；

在当前工作水泵为第一水泵，且所述第一水泵的工作频率达到第二频率时，判定二次侧管路的主管路流量需要降低至所述预设流量。

5.根据权利要求4所述的液冷控制方法，其特征在于，在所述液冷系统运行过程中，所述液冷控制方法还包括：

在所述第二水泵的工作频率升至预设最大频率时，若所述二次侧的主管路流量仍需要提升，则根据所述第二水泵的轴功率控制所述第二水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据所述第一水泵的轴功率控制所述第一水泵的工作频率升频，直至满足所述二次侧的主管路流量需求；

在所述第一水泵的工作频率降至预设最小频率时，若所述二次侧的主管路流量仍需降低，则根据所述第一水泵的轴功率控制所述第一水泵的工作频率逐渐减小至零，且根据所述第二水泵的轴功率控制所述第二水泵的工作频率降频，直至满足所述二次侧的主管路流量需求。

6.根据权利要求1所述的液冷控制方法，其特征在于，所述数据中心包括多个机柜，每个机柜中设有多个用于服务器上线的服务器位；

所述获取数据中心中整体服务器的上线率，包括：

获取数据中心中各个机柜中服务器的工作数量，并将所有工作服务器的数量与所有机柜的服务器位的数量的比值，作为数据中心中整体服务器的上线率。

7.根据权利要求1所述的液冷控制方法，其特征在于，在所述液冷系统运行过程中，所述液冷控制方法还包括：

在判定需要调节二次侧的主管路流量为目标流量时：

若目标流量小于或者等于第一流量，则控制所述第二水泵工作，以输出目标流量，所述第一流量用于表示所述第二水泵的运行效率大于所述第一水泵的运行效率的最高流量；

若目标流量大于所述第一流量，且小于或者等于第二流量，则控制所述第一水泵工作，以输出目标流量，所述第二流量用于表示所述第一水泵的最优运行效率对应的流量；

若目标流量大于所述第二流量，且小于或者等于第三流量，则控制所述第一水泵以最优运行效率工作，并根据目标流量调节所述第二水泵的工作频率，以使所述第一水泵和所述第二水泵共同输出目标流量，所述第三流量为所述第一水泵处于最优运行效率对应的流量，且所述第二水泵处于最优运行效率时对应的流量和值；

若目标流量大于所述第三流量，则根据目标流量调节所述第一水泵和所述水泵的工作频率，以使所述第一水泵和所述第二水泵共同输出目标流量。

8.一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述液冷控制方法的步骤。

9.一种液冷系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的控制器。

10.根据权利要求9所述的液冷系统，其特征在于，还包括冷源模块、板换模块、二次侧管路，所述二次侧管路包括并联连接的第一水泵和第二水泵，所述第一水泵和所述第二水泵并联连接，所述第一水泵和所述第二水泵均受控于所述控制器；

所述板换模块，一端与所述冷源模块连接，另一端分别与所述第一水泵的一端和所述第二水泵的一端连接；

所述第一水泵的另一端和所述第二水泵的另一端用于与数据中心机柜的冷却管路连接。