CN220438869U - 用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备，所述系统用于对多个负载单元进行散热，所述系统包括：至少一个流体泵、多个换热模块、流体分配器以及散热模块。流体泵用于驱动流体流动，多个换热模块用于分别与多个负载单元的热源进行热交换，多个换热模块分别通过流体支路并联连接。流体分配器一端与流体泵的一端相连通，流体分配器的另一端与多个流体支路的一端连通，流体分配器用于对流体泵输出的流体向多个流体支路进行受控分配。以及散热模块一端与多个流体支路的另一端连通。本实用新型实施例的技术方案提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

Description

用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备

技术领域

本实用新型是关于热源散热技术领域，特别是关于一种用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备。

背景技术

随着CPU/GPU的功耗越来越高，风冷散热器难以满足其散热需求，液冷散热器由于其安全性和高效的散热性能，被越来越多的消费者认可，尤其在中高端散热领域应用广泛。

在现有的液冷散热器中，不管是分体式液冷散热器还是一体式液冷散热器，针对的都是单一负载，当多个负载均对散热需求较高时，则每个负载均需要配置一个液冷散热器。实际使用中当负载功耗高时，系统散热需求升高，因液冷散热器散热能力有限，可能会存在CPU/GPU温度过高产生掉频的现象，当负载功耗低时，系统的散热需求降低，由于多个液冷散热器彼此没有交互关系，存在水泵或者散热风扇持续保持高负荷工作状态，噪音大，且浪费散热资源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备，其提升了总散热能力，并实现了智能调配散热资源，在满足每一路负载散热需求的前提下，更加节能降噪；改善了多负载功耗增加液冷散热器散热能力有限，功耗降低噪音过大和散热资源浪费的问题。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种用于多热源的液冷散热系统，用于对多个负载单元进行散热，所述系统包括：至少一个流体泵、多个换热模块、流体分配器以及散热模块。流体泵用于驱动流体流动。多个换热模块用于分别与多个负载单元的热源进行热交换，多个换热模块分别通过流体支路并联连接。流体分配器的输入端与流体泵的一端相连通，流体分配器的输出端与多个流体支路的一端连通，流体分配器用于对流体泵输出的流体向多个流体支路进行受控分配。以及散热模块一端与多个流体支路的另一端连通，散热模块的另一端与流体泵的另一端相连通，散热模块用于对流经的流体进行散热。

在本实用新型的一实施方式中，用于多热源的液冷散热系统还包括控制模块，分别与所述流体泵和所述流体分配器电性连接，用于控制或驱动所述流体泵和所述流体分配器受控运行。

在本实用新型的一实施方式中，用于多热源的液冷散热系统还包括散热模块风扇，用于对所述散热模块提供散热气流；其中，所述散热模块风扇与所述控制模块电性连接；其中，所述控制模块还用于控制或驱动所述散热模块风扇受控运行。

在本实用新型的一实施方式中，控制模块包括信息获取接口，所述信息获取接口用于与上位机电性连接，用于获取所述多个负载单元的散热需求信息。

在本实用新型的一实施方式中，信息获取接口用于与所述上位机的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，所述上位机的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

在本实用新型的一实施方式中，信息获取接口用于与所述上位机的通信接口电性连接，通过与所述上位机通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

在本实用新型的一实施方式中，散热模块的数量为多个，多个所述散热模块与所述流体泵和所述流体分配器组成串联主回路，所述串联主回路与并联连接的所述多个流体支路形成闭环回路。

在本实用新型的一实施方式中，散热模块和所述流体泵的数量均为多个，一部分的所述散热模块与一部分的所述流体泵和所述流体分配器组成一路串联主回路，所述一路串联主回路与一部分的并联连接的所述流体支路形成闭环回路，另一部分的所述散热模块与另一部分的所述流体泵和所述流体分配器组成另一路串联主回路，所述另一路串联主回路与另一部分的并联连接的流体支路形成闭环回路。

在本实用新型的一实施方式中，流体分配器对应于每个所述流体支路的最小流体分配量不低于20％，最大流体分配量不超过80％；或所述流体分配器对应于每个所述流体支路的最小流体分配量不低于10％，最大流体分配量不超过90％。

第二方面，本实用新型提供了一种用于多热源的液冷散热系统的控制装置，应用于如上所述的用于多热源的液冷散热系统，所述控制装置包括：获取单元、生成单元以及驱动单元。获取单元用于所述控制模块获取所述多个负载单元的散热需求信息；生成单元用于所述控制模块根据所述多个负载单元的散热需求信息生成驱动信号；驱动单元用于所述控制模块根据所述驱动信号，对所述流体分配器、所述流体泵和/或所述散热模块风扇的运行进行控制/驱动；其中，所述流体泵的转速和/或所述散热模块风扇的转速与所述多个负载单元的散热需求信息的平均值或加权平均值正相关；其中，所述流体分配器的分流比例与所述多个负载单元的散热需求信息的比值一致或正相关。

在本实用新型的一实施方式中，获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：获得所述上位机的散热控制/驱动输出信号，作为所述负载单元的散热需求信息，或者，通过与所述上位机通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

第三方面，本实用新型提供了一种机箱，采用如上所述的用于多热源的液冷散热系统或如上所述的用于多热源的液冷散热系统的控制装置。

第四方面，本实用新型提供了一种电子设备，采用如上所述的机箱。

与现有技术相比，根据本实用新型的用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备，具有如下有益效果：

1、采用高性能水泵及散热模块，打破传统液冷散热器散热能力瓶颈，使得总散热能力明显提升；

2、通过预置的数据库中确定与负载对应的控制信号，使得水泵、风扇、流体分配器输出更加合理，达到节能效果；

3、通过合理的配置散热资源，在满足多热源散热需求的同时，使得系统噪音更低。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种用于多热源的液冷散热系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的一种用于多热源的液冷散热系统的控制模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中的一种用于多热源的液冷散热系统的控制方法的流程示意图；

图4是本实用新型实施例二中的总散热需求与散热模块风扇PWM的曲线示意图；

图5是本实用新型实施例三中的一种用于多热源的液冷散热系统的控制装置的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-流体泵，2-换热模块，3-流体分配器，4-散热模块，5-控制模块，6-上位机，7-散热模块风扇，8-控制单元，9-存储单元，10-通信单元，11-采集单元，12-供电单元，13-机箱风扇，501-获取单元，502-生成单元，503-驱动单元，504-发送单元。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

为了方便理解，首先将本实用新型各实施例的主要实现构思进行简单表述。

众所周知，高温是集成电路的大敌，高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，保证计算机部件的温度正常。散热器的种类非常多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器，而其中最常接触的就是CPU/GPU的散热器。细分散热方式，可以分为风冷散热器，热管散热器，液冷散热器，半导体制冷散热器，压缩机制冷散热器等等。

液冷散热器是指使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等优点。液冷散热器的散热性能与其中散热液(水或其他液体)流速成正比，制冷液的流速又与制冷系统水泵功率相关。而且水的热容量大，这就使得液冷制冷系统有着很好的热负载能力。相当于风冷系统的5倍，导致的直接好处就是CPU/GPU作温度曲线非常平缓。比如，使用风冷散热器的系统在运行CPU/GPU负载较大的程序时会在短时间内出现温度热尖峰，或有可能超出CPU/GPU警戒温度，而液冷散热系统则由于热容量大，热波动相对要小得多。

实用新型人通过发现如前背景技术所述技术缺陷，进而希望能够寻找到一种方式能够打破传统液冷散热器散热能力瓶颈，使得总散热能力明显提升，且更加节能，噪音更低。基于此，实用新型人创造性的提出了一种采用外挂水泵及高性能散热模块的用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备的技术方案。

为了解决现有技术中存在的现有的液冷散热器中，不管是分体式液冷散热器还是一体式液冷散热器，针对的都是单一负载，当多个负载均对散热需求较高时，则每个负载均需要配置一个液冷散热器，实际使用中当负载功耗高时，系统散热需求升高，因液冷散热器散热能力有限，可能会存在CPU/GPU温度过高产生掉频的现象，当负载功耗低时，系统的散热需求降低，由于多个液冷散热器彼此没有交互关系，存在水泵或者散热风扇持续保持高负荷工作状态，对降低噪音及节约散热资源都不友好的技术问题，本实用新型的实用新型人经过创造性的劳动，得到了本实用新型的一种用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备。

本实用新型的用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备针对多热源的液冷散热系统，实现了总散热能力较大提升，并智能调配散热资源，在满足每一路负载散热需求的前提下，更加节能降噪，改善了多负载功耗增加液冷散热器散热能力有限，功耗降低噪音过大和散热资源浪费的问题。

实施例一

图1是本实用新型实施例一中的一种用于多热源的液冷散热系统的结构示意图。如图1所示，实施例一提供了一种用于多热源的液冷散热系统，用于对多个负载单元进行散热，所述系统包括：至少一个流体泵1、多个换热模块2、流体分配器3以及散热模块4。流体泵1用于驱动流体流动。多个换热模块2用于分别与多个负载单元的热源进行热交换，多个换热模块2分别通过流体支路并联连接。流体分配器3的输入端与流体泵1的一端相连通，流体分配器3的输出端与多个流体支路的一端连通，流体分配器3用于对流体泵1输出的流体向多个流体支路进行受控分配。以及散热模块4一端与多个流体支路的另一端连通，散热模块4的另一端与流体泵1的另一端相连通，散热模块4用于对流经的流体进行散热；所述系统还包括流体，设置于系统的管路中。

具体的，流体泵1的一端和流体分配器3的输入端相连接，流体分配器3的输出端分别与多个流体支路的一端相连接，多个流体支路的另一端通过管路与至少一个散热模块4的一端相连接，至少一个散热模块4的另一端与流体泵1相连接，从而形成闭环回路；每个流体支路上均设置有换热模块2，换热模块2用于与负载单元的热源进行热交换，从而将负载单元的热量带出后汇聚到所述管路(一个干路)流向散热模块4，进而对流体中携带的热量进行散热；其中，所述水泵可以是外挂水泵，是整体系统的动力源，所述水泵曲线性能优异，可以实现PWM采集及控制；其中，所述流体分配器3的流阻小，通过接收脉冲信号调节流体分配量，单路最小流体分配量不低于20％，最大流体分配量不超过80％，可以调配多负载的散热资源占比；换热模块2采用铜底吸热，细密翅片换热，流道流阻极低，用于吸收热源的热量并输送至散热模块4进行散热；其中，散热模块4可包括散热模块风扇7和冷排，散热模块风扇7可以实现PWM采集及控制，冷排具有多个鳍片，风道合理，性能优异，换热模块2输送的带有热量的冷液经散热模块4散掉；其中，所述流体泵1的数量为一个或多个，可在机箱内布置或机箱外布置，当所述流体泵1位于机箱外时，采用外挂方式安装，当流体泵1的数量为多个时，可采取并联或串联的方式进行连接；其中，所述负载单元可为CPU或GPU等，本实用新型并不以此为限，任何需要散热的装置均可；当某个负载单元为CPU时，CPU的热源温度可分为封装温度(package)和核心温度(core)，本实施例所说的换热模块2对热源(热源温度)进行热交换，该热源具体可为封装温度或核心温度，也就是说，本实施例的换热模块2可用于对负载单元(为CPU时)的封装温度或核心温度进行热交换；另外，作为另外一个实施例，流体分配器3的输出端与流体泵1的一端相连通，输入端与多个流体支路的一端连通，即可以反向设置；流体分配器3的输入端可以为一个或多个，而输出端可以为一个或多个，具体数量可以根据用户需求而确定。

基于上述分析可知，通过流体泵1、流体分配器3、换热模块2和散热模块4能够对多个负载单元的热源进行同时散热，从而有效提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，用于多热源的液冷散热系统还包括控制模块5，分别与所述流体泵1和所述流体分配器3电性连接，用于控制或驱动所述流体泵1和所述流体分配器3受控运行。

具体的，如图2所示，控制模块5包括控制单元8、存储单元9、通信单元10、采集单元11和供电单元12；通信单元10用于接收上位机6发送的负载温度数据；存储单元9用于保存有负载信息和控制信号的对应关系，保存的多负载温度-流体泵1、散热模块风扇7、机箱风扇13、流体分配器3PWM曲线数据3；控制单元8用于根据接收的负载温度信息，在存储单元9调取保存的多负载温度-流体泵1、散热模块风扇7、机箱风扇13、流体分配器3PWM曲线数据，根据当前敷在温度匹配对应的流体泵1、散热模块风扇7、流体分配器3的PWM，并发送PWM信号给到散热模块风扇7、流体泵1、机箱风扇13和流体分配器3，进行控制；采集单元11用于采集流体泵1、散热模块风扇7、机箱风扇13和流体分配器3PWM，并反馈至上位机6；供电单元12用于在上位机6电源SATA 15pin取电，为流体泵1、散热模块风扇7、机箱风扇13和流体分配器3供电。

基于上述分析可知，控制模块5包括控制单元8、存储单元9、通信单元10、采集单元11和供电单元12，控制模块5分别与散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3电性连接(通过4pin)，用于供电并采集和控制流体泵1和散热模块风扇7及机箱风扇13的PWM；而流体分配器3内置有控制器，所述控制器与控制模块5电性连接(通过4线)，用于供电并接收外部脉冲信号；控制模块5通过通信单元10接收上位机6发送的多个负载单元的温度信息，控制单元8进行数据解析，并在存储单元9调取保存的负载信息和控制信号的对应关系，即多负载温度-流体泵1、散热模块风扇7、机箱风扇13曲线数据，根据当前负载温度匹配对应的流体泵1、散热模块风扇7及机箱风扇13的PWM用于配置当前总的散热资源，并根据单负载占比调节流体分配器流体分配量配置各负载单元的散热资源占比，从而提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

其中，流体分配器3可以是具有调节多个液流出口开闭大小的比列调节阀。

在本实施例中，用于多热源的液冷散热系统还包括散热模块风扇7，用于对所述散热模块4提供散热气流；其中，所述散热模块风扇7与所述控制模块5电性连接；其中，所述控制模块5还用于控制或驱动所述散热模块风扇7受控运行。

具体的，散热模块风扇7用于对冷排的多个鳍片提供散热气流，从而加速散热模块4的散热效率，且散热模块风扇7与控制模块5电性连接，控制模块5能够控制或驱动所述散热模块风扇7受控运行；其中受控运行具体是指，控制模块5通过采集并分析当前负载单元的散热需求，可以对散热模块风扇7的转速进行适应性调整，从而使散热模块风扇7的转速与散热需求相匹配。

基于上述分析可知，通过增加散热模块风扇7可以进一步提高散热模块4的散热效率，并且控制模块5能够根据获取到的散热需求对散热模块风扇7的转速做相适应的调整，从而进一步提高了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

另外，在具有容置待散热电子设备的箱体的情况下，可增加机箱风扇13于电子设备容置箱体内，加快箱体内部热量向箱体外部排除。

在本实施例中，控制模块5包括信息获取接口，所述信息获取接口用于与上位机6电性连接，用于获取所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6电性连接，从而获取多个负载单元的散热需求信息；所述上位机6可以是PC，本实用新型并不以此为限。

基于上述分析可知，控制模块5可以通过上位机6获取到多个负载单元的散热需求信息，从而为后续控制或驱动散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3做好了基础，从而提高了总散热能力，且可以满足多热源散热的需求。

在本实施例中，信息获取接口用于与所述上位机6的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，所述上位机6的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，从而能够对散热模块风扇7进行控制或驱动，调整散热模块风扇7的转速。

在本实施例中，信息获取接口用于与所述上位机6的通信接口电性连接，通过与所述上位机6通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的通信接口电性连接，从而能够获取到各负载单元的散热需求信息，进而根据散热需求信息调整散热模块风扇7的转速。

基于上述分析可知，控制模块5的信息获取接口通过与上位机6的不同接口电性连接，可以实现基于散热需求信息，相对应的调整散热模块风扇7的转速，从而提高了总散热能力，且可以满足多热源散热的需求。

在本实施例中，散热模块4的数量为多个，多个所述散热模块4与所述流体泵1和所述流体分配器3组成串联主回路，所述串联主回路与并联连接的所述多个流体支路形成闭环回路。

具体的，散热模块4的数量为多个，具体数量可根据用户需求进行设置，而多个散热模块4与流体泵1和流体分配器3组成串联主回路，所述串联主回路与并联连接的多个流体支路形成闭环回路。

基于上述分析可知，为了进一步提高散热能力，散热模块4的数量可以是多个，多个散热模块4同时对流经的冷液进行散热，从而进一步提高了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，散热模块4和所述流体泵1的数量均为多个，一部分的所述散热模块4与一部分的所述流体泵1和所述流体分配器3组成一路串联主回路，所述一路串联主回路与一部分的并联连接的所述流体支路形成闭环回路，另一部分的所述散热模块4与另一部分的所述流体泵1和所述流体分配器3组成另一路串联主回路，所述另一路串联主回路与另一部分的并联连接的流体支路形成闭环回路。

具体的，散热模块4和流体泵1的数量可以均为多个，也就是说，可以分别串联成多个主回路，且每个主回路均与并联连接的流体支路形成闭环回路。

基于上述分析可知，由于存在多个主回路，且每个主回路均与流体支路相连接，从而进一步提高了整体散热能力，且进一步提高了同时满足多热源散热需求的能力。

在本实施例中，流体分配器3对应于每个所述流体支路的最小流体分配量不低于20％，最大流体分配量不超过80％；或所述流体分配器3对应于每个所述流体支路的最小流体分配量不低于10％，最大流体分配量不超过90％。

具体的，流体分配器3可以对每个流体支路的流体分配量进行不同的设置，根据每个热源的散热需求，控制模块5可以调节流体分配器3针对每个流体支路的流体分配量。

基于上述分析可知，控制模块5可以根据各负载单元的热源的散热需求，对各热源所处的流体支路的流体分配量(调节流体分配器3实现)进行调节，从而进一步在满足多热源散热需求的同时，降低了能耗，且降低了系统噪音，从而提高了整体散热能力。

实施例二

图3是本实用新型实施例二中的一种用于多热源的液冷散热系统的控制方法的流程示意图。如图3所示，实施例二提供了一种用于多热源的液冷散热系统的控制方法，应用于如上所述的用于多热源的液冷散热系统的所述控制模块5，所述控制方法包括：

步骤S100，获取所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5与上位机6电性连接，控制模块5通过上位机6获取多个负载单元的散热需求信息。

步骤S200，根据所述多个负载单元的散热需求信息生成驱动信号；

步骤S300，根据所述驱动信号，对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行进行控制/驱动。

具体的，控制模块5分别与流体分配器3、流体泵1和散热模块风扇7电性连接，控制模块5根据多个负载单元的散热需求信息，对流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行进行控制/驱动。

其中，所述流体泵1的转速和/或所述散热模块风扇7的转速与所述多个负载单元的散热需求信息的平均值或加权平均值正相关；

其中，所述流体分配器3的分流比例与所述多个负载单元的散热需求信息的比值一致或正相关。

基于上述分析可知，控制模块5通过上位机6获取多个负载单元的散热需求，控制模块5根据多个散热需求对散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3做进一步相对应的调整，从而有效提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：获得所述上位机6的散热控制/驱动输出信号，作为所述负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的通信接口电性连接，从而能够获取到各负载单元的散热需求信息，进而根据散热需求信息调整散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3。

基于上述分析可知，控制模块5的信息获取接口通过与上位机6的不同接口电性连接，可以实现基于散热需求信息，相对应的调整散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3，从而提高了总散热能力，且可以满足多热源散热的需求。

在本实施例中，上位机6的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，从而能够获取上位机6的散热控制/驱动输出的PWM信号。

在本实施例中，获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：通过与所述上位机6通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5通过与上位机6通信，可以同时获得多个负载单元的散热需求，从而可以根据多个负载单元的散热需求对散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3进行相对应的调整，从而有效提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，所述根据所述多个负载单元的散热需求信息，对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行进行控制/驱动的方法包括：

获取第一负载单元的第一散热需求信息和第二负载单元的第二散热需求信息，生成总散热需求；

根据所述总散热需求，生成流体分配器3的分配比例和散热模块风扇7PWM；

根据所述散热模块风扇7PWM，生成流体泵1PWM；

根据所述流体分配器3的分别比例、所述散热模块风扇7PWM和所述流体泵1PWM分别控制/驱动所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7。

具体的，散热需求信息为采集到的热源的核心温度或封装温度，在散热系统中流体泵1PWM和风扇PWM用来满足散热需求，而流体分配器3用来分配给多个换热模块2的比例；以由一个CPU和一个GPU构成的双热源计算机系统为例，为了统一CPU和GPU的散热需求权重，CPU设置权重系数k1，采集到CPU核心温度或封装温度t1，GPU设置权重系统k2，采集到GPU核心温度或封装温度t2；那么总散热需求Z＝k1*t1+k2*t2；则对CPU对应的换热模块2流体分配器3H1＝(k1*t1)/(k1*t1+k2*t2)，对GPU对应的换热模块2流体分配器3H2＝(k2*t2)/(k1*t1+k2*t2)即根据比值来调节阀体分配比例，从而控制不同换热模块2之间的散热资源，合理实现冷液循环内部冷液在多热源下的分配；通过匹配获得：总散热需求Z——散热模块风扇7F的PWM曲线(如图4所示)，具体可为一个分段函数：

其中，F为散热模块风扇7PWM，Z为总散热需求，P为流体泵1PWM，N1、N2、M1和M2为常数；

依靠已知的F得到流体泵1的PWM，则：P＝k3*F(k3是一个系数，具体可以是一个常数或一个关系式)；依靠已知的F得到机箱风扇13FAN2的PWM，实现在箱体散热循环中的分配，(在散热系统+机箱的系统中，具有独立于散热模块风扇7的机箱风扇13，FAN2为机箱风扇13PWM)则：FAN2＝k4*F，(k4是一个系数，具体可以是一个常数或一个关系式)。综上所述，首先在散热系统计算出总散热需求；计算得到散热模块风扇7PWM(利用Z-F对应关系图)。然后利用取得的散热模块风扇7PWM来进一步拟合流体泵1及机箱风扇13FAN2的PWM，实现系统内的散热优化及箱体循环的散热优化，提升整体散热效果；在流体分配器3控制冷液流量下的多个换热模块2，根据在总散热需求中单个热源需求的占比提供合适比例的流量给到换热端；图4中的曲线通过实际测试获得，在满足性能需求前提下，达到节能降噪的效果，采集到总散热需求之后，对应计算得到F，通过F可以求得P和FAN2；在Z-F对应关系图中，常规状态下F1可以是20％或30％；其中，Z1＝30℃，Z2＝70℃，Z3＝100℃。

再例如，仍以由一个CPU和一个GPU构成的双热源计算机系统为例，采集到计算机主板输出的CPU风扇输出信号占空比A和GPU风扇输出信号占空比B，那么总散热需求Z＝αA+(1-α)B，其中α为系数，而P＝βA/B，其中P为流体泵1PWM，β为系数。

在本实施例中，用于多热源的液冷散热系统的控制方法还包括：将所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息发送至所述上位机6。

具体的，控制模块5将所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息发送至所述上位机6，从而可以使用户通过上位机6实时查看流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行状态，并可以根据需求通过控制模块5进行适应调整。

在本实施例中，所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息，包括实时获取的所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息；或者包括对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7进行控制/驱动的描述信息。

具体的，控制模块5将实时获取的所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息，或者对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7进行控制/驱动的描述信息发送至上位机6，用户可以实时查看，并可以根据需求通过控制模块5进行适应调整。

基于上述分析可知，用户可实时查看到流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行状态，并可以通过控制模块5进行适应性调整，从而增加了用户的互动性，且可根据用户的需求进行个性化设置。

实施例三

图5是本实用新型实施例三中的一种用于多热源的液冷散热系统的控制装置的结构示意图。如图5所示，实施例三提供了一种用于多热源的液冷散热系统的控制装置，应用于如上所述的用于多热源的液冷散热系统的控制方法，所述控制装置包括：获取单元501、生成单元502以及驱动单元503。

获取单元501用于所述控制模块5获取所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5与上位机6电性连接，获取单元501用于控制模块5通过上位机6获取多个负载单元的散热需求信息。

生成单元502用于所述控制模块5根据所述多个负载单元的散热需求信息生成驱动信号；

驱动单元503用于所述控制模块5根据所述驱动信号，对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行进行控制/驱动。

具体的，控制模块5分别与流体分配器3、流体泵1和散热模块风扇7电性连接，生成单元502用于所述控制模块5根据所述多个负载单元的散热需求信息生成驱动信号，而驱动单元503用于控制模块5根据驱动信号，对流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行进行控制/驱动。

其中，所述流体泵1的转速和/或所述散热模块风扇7的转速与所述多个负载单元的散热需求信息的平均值或加权平均值正相关；

其中，所述流体分配器3的分流比例与所述多个负载单元的散热需求信息的比值一致或正相关。

基于上述分析可知，控制模块5通过上位机6获取多个负载单元的散热需求，控制模块5根据多个散热需求对散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3做进一步相对应的调整，从而有效提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：获得所述上位机6的散热控制/驱动输出信号，作为所述负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的通信接口电性连接，从而能够获取到各负载单元的散热需求信息，进而根据散热需求信息调整散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3。

基于上述分析可知，控制模块5的信息获取接口通过与上位机6的不同接口电性连接，可以实现基于散热需求信息，相对应的调整散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3，从而提高了总散热能力，且可以满足多热源散热的需求。

在本实施例中，所述上位机6的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

具体的，控制模块5的信息获取接口用于与上位机6的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，从而能够获取上位机6的散热控制/驱动输出的PWM信号。

在本实施例中，获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：通过与所述上位机6通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

具体的，控制模块5通过与上位机6通信，可以同时获得多个负载单元的散热需求，从而可以根据多个负载单元的散热需求对散热模块风扇7、流体泵1和流体分配器3进行相对应的调整，从而有效提升了总散热能力，节能效果好，且在满足多热源散热需求的同时，系统噪音更低。

在本实施例中，所述控制模块5根据所述多个负载单元的散热需求信息，对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行进行控制/驱动包括：

获取第一负载单元的第一散热需求信息和第二负载单元的第二散热需求信息，生成总散热需求；

根据所述总散热需求，生成流体分配器3的分配比例和散热模块风扇7PWM；

根据所述散热模块风扇7PWM，生成流体泵1PWM；

根据所述流体分配器3的分别比例、所述散热模块风扇7PWM和所述流体泵1PWM分别控制/驱动所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7。

具体的，散热需求信息为采集到的热源的核心温度或封装温度在散热系统中流体泵1PWM和风扇PWM满足提供散热需求，而流体分配器3用来分配给多个换热模块2的比例；以CPU和GPU为例，为了统一CPU和GPU的散热需求全中，CPU设置权重系数k1，采集到CPU核心温度或封装温度t1，GPU设置权重系统k2，采集到GPU核心温度或封装温度t2；那么总散热需求Z＝k1*t1+k2*t2；则对CPU对应的换热模块2流体分配器3H1＝(k1*t1)/(k1*t1+k2*t2)，对GPU对应的换热模块2流体分配器3H2＝(k2*t2)/(k1*t1+k2*t2)，即根据比值来调节阀体分配比例，从而控制不同换热模块2之间的散热资源，合理实现冷液循环内部冷液在多热源下的分配；通过匹配获得：总散热需求Z——散热模块风扇7F的PWM曲线(如图4所示)，具体可为一个分段函数：

其中，F为散热模块风扇7PWM，Z为总散热需求，P为流体泵1PWM，N1、N2、M1和M2为常数；

依靠已知的F得到流体泵1的PWM，则：P＝k3*F(k3是一个系数，具体可以是一个常数或一个关系式)；依靠已知的F得到机箱风扇13FAN2的PWM，实现在箱体散热循环中的分配，(在散热系统+机箱的系统中，具有独立于散热模块风扇7的机箱风扇13，FAN2为机箱箱体风扇PWM)则：FAN2＝k4*F，(k4是一个系数，具体可以是一个常数或一个关系式)。

综上所述，首先在散热系统计算出总散热需求；计算得到散热模块风扇7PWM(利用Z-F对应关系图)。然后利用取得的散热模块风扇7PWM来进一步拟合流体泵1及机箱风扇13FAN2的PWM(P、F2与F统一到一起)，实现系统内的散热优化及箱体循环的散热优化，提升整体散热效果；在流体分配器3控制冷液流量下的多个换热模块2，根据在总散热需求中单个热源需求的占比提供合适比例的流量给到换热端；图4中的曲线通过实际测试获得，在满足性能需求前提下，达到节能降噪的效果，采集到总散热需求之后，对应计算得到F，通过F可以求得P和FAN2；其中，常规状态下F1可以S是20％或30％；其中，Z1＝30℃，Z2＝70℃°，Z3＝100℃。

在本实施例中，用于多热源的液冷散热系统的控制装置还包括发送单元504，用于将所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息发送至所述上位机6。

具体的，控制模块5将所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息发送至所述上位机6，从而可以使用户通过上位机6实时查看流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行状态，并可以根据需求通过控制模块5进行适应调整。

在本实施例中，所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息，包括实时获取的所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息；或者包括对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7进行控制/驱动的描述信息。

具体的，控制模块5将实时获取的所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7的运行状态信息，或者对所述流体分配器3、所述流体泵1和/或所述散热模块风扇7进行控制/驱动的描述信息发送至上位机6，用户可以实时查看，并可以根据需求通过控制模块5进行适应调整。

基于上述分析可知，用户可实时查看到流体分配器3、流体泵1和/或散热模块风扇7的运行状态，并可以通过控制模块5进行适应性调整，从而增加了用户的互动性，且可根据用户的需求进行个性化设置。

实施例四

实施例四提供了一种机箱，采用如上所述的用于多热源的液冷散热系统或如上所述的用于多热源的液冷散热系统的控制装置，或者采用如上所述的用于多热源的液冷散热系统的控制方法。

实施例五

实施例五提供了一种电子设备，采用如上所述的机箱。

总之，本实用新型的用于多热源的液冷散热系统、控制装置、机箱及电子设备，具有如下有益效果：

1、采用高性能水泵及散热模块4，打破传统液冷散热器散热能力瓶颈，使得总散热能力明显提升；

2、通过预置的数据库中确定与负载对应的控制信号，使得水泵、风扇、流体分配器输出更加合理，达到节能效果；

3、通过合理的配置散热资源，在满足多热源散热需求的同时，使得系统噪音更低。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (14)

1.一种用于多热源的液冷散热系统，用于对多个负载单元进行散热，其特征在于，所述系统包括：

至少一个流体泵，用于驱动流体流动；

多个换热模块，用于分别与所述多个负载单元的热源进行热交换，所述多个换热模块分别通过流体支路并联连接；

流体分配器，其输入端与所述流体泵的一端相连通，所述流体分配器的输出端与多个所述流体支路的一端连通，所述流体分配器用于对所述流体泵输出的流体向所述多个流体支路进行受控分配；以及

散热模块，其一端与所述多个流体支路的另一端连通，所述散热模块的另一端与所述流体泵的另一端相连通，所述散热模块用于对流经的所述流体进行散热。

2.如权利要求1所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，还包括控制模块，分别与所述流体泵和所述流体分配器电性连接，用于控制或驱动所述流体泵和所述流体分配器受控运行。

3.如权利要求2所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，还包括散热模块风扇，用于对所述散热模块提供散热气流；

其中，所述散热模块风扇与所述控制模块电性连接；

其中，所述控制模块还用于控制或驱动所述散热模块风扇受控运行。

4.如权利要求2所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述控制模块包括信息获取接口，所述信息获取接口用于与上位机电性连接，用于获取所述多个负载单元的散热需求信息。

5.如权利要求4所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述信息获取接口用于与所述上位机的散热风扇控制/驱动输出接口电性连接，所述上位机的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

6.如权利要求4所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述信息获取接口用于与所述上位机的通信接口电性连接，通过与所述上位机通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

7.如权利要求1所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述散热模块的数量为多个，多个所述散热模块与所述流体泵和所述流体分配器组成串联主回路，所述串联主回路与并联连接的所述多个流体支路形成闭环回路。

8.如权利要求1所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述散热模块和所述流体泵的数量均为多个，一部分的所述散热模块与一部分的所述流体泵和所述流体分配器组成一路串联主回路，所述一路串联主回路与一部分的并联连接的所述流体支路形成闭环回路，另一部分的所述散热模块与另一部分的所述流体泵和所述流体分配器组成另一路串联主回路，所述另一路串联主回路与另一部分的并联连接的流体支路形成闭环回路。

9.如权利要求1所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述流体分配器对应于每个所述流体支路的最小流体分配量不低于10％，最大流体分配量不超过90％。

10.一种用于多热源的液冷散热系统的控制装置，应用于如权利要求1-9中任一项所述的用于多热源的液冷散热系统，其特征在于，所述控制装置包括：

获取单元，用于所述控制模块获取所述多个负载单元的散热需求信息；

生成单元，用于所述控制模块根据所述多个负载单元的散热需求信息生成驱动信号；

驱动单元，用于所述控制模块根据所述驱动信号，对所述流体分配器、所述流体泵和/或所述散热模块风扇的运行进行控制/驱动；

其中，所述流体泵的转速和/或所述散热模块风扇的转速与所述多个负载单元的散热需求信息的平均值或加权平均值正相关；

其中，所述流体分配器的分流比例与所述多个负载单元的散热需求信息的比值一致或正相关。

11.如权利要求10所述的用于多热源的液冷散热系统的控制装置，其特征在于，所述获取所述多个负载单元的散热需求信息的方法包括：

获得所述上位机的散热控制/驱动输出信号，作为所述负载单元的散热需求信息，或者，

通过与所述上位机通信，获得所述多个负载单元的散热需求信息。

12.如权利要求11所述的用于多热源的液冷散热系统的控制装置，其特征在于，所述上位机的散热控制/驱动输出信号为PWM信号。

13.一种机箱，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的用于多热源的液冷散热系统或如权利要求10-12所述的用于多热源的液冷散热系统的控制装置。

14.一种电子设备，其特征在于，采用如权利要求13所述的机箱。