WO2019047836A1

WO2019047836A1 - 一种负压液冷系统及其控制方法

Info

Publication number: WO2019047836A1
Application number: PCT/CN2018/104063
Authority: WO
Inventors: 丁俊峰
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2019-03-14
Also published as: CN107608407A; US20200205315A1; CN107608407B; EP3668291B1; EP3668291A4; EP3668291A1; US11419242B2

Abstract

一种负压液冷系统及其控制方法，负压液冷系统通过单独控制冷板(200)进口和出口的压力，使冷板(200)的进口和出口保持为负压。因此，当冷板(200)进口到出口之间的管路(190)出现穿孔时，能够单独控制冷板(200)出口处的压力保持为负压，从而将冷却液抑制在管路(190)内，避免冷却液泄漏现象发生。进而，避免了水等导电工质泄漏后导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。

Description

一种负压液冷系统及其控制方法

本申请要求于2017年09月06日提交中国专利局、申请号为201710796380.8、发明名称为“一种负压液冷系统及其控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明属于单板冷却技术领域，尤其涉及一种负压液冷系统及其控制方法。

背景技术

随着电子元器件集成度提高，芯片的功耗密度越来越大。功耗密度是单位面积功耗，功耗密度大意味着更多热量堆积在同面积的地方，会加大散热压力。传统的风冷散热方式已经不能满足芯片日益增长的散热需求。液体冷却技术以高效的散热效率得到广泛应用，例如，数据中心、服务器、个人PC等多个领域。

液冷系统通常包括：冷板、热交换器、管路、液泵、及各种传感器。其中，冷板与待冷却的单板贴合，其内部设置有流体通道，可以将单板的热量传递到流体中。冷板中的流体通过所述管路、液泵传递到热交换器中，所述热交换器可以将热流体的热量传递到另一种冷流体，从而实现为单板散热。液泵用于调节冷却液在管路中的流速，从而调节冷却液的换热速度；传感器用于检测液冷系统中的压力、温度等。

传统的液冷系统通常是正压系统，即，管路内的液体压力大于管路外的环境压力，当管路因腐蚀或其它原因穿孔时，管路内的液体会从穿孔处泄漏到单板上，从而导致单板损坏，例如，冷却液是水时，管路中的水泄漏到单板上，可能引起该单板短路或烧毁等事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负压液冷系统及其控制方法，以解决传统的液冷系统冷却液泄漏的技术问题。其技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种负压液冷系统的控制方法，应用于负压液冷系统中，所述负压液冷系统包括：冷板，冷却液储存箱，真空泵、电磁阀、液泵和热交换器，其中，所述冷板用于冷却待冷却设备，所述冷却液储存箱与所述冷板的出口相连接，所述真空泵通过所述电磁阀与所述冷却液储存箱相连接，所述液泵的进口与所述冷却液储存箱连接，所述热交换器包括相互隔离的第一回路和第二回路，所述第一回路内的流体用于冷却所述第二回路内的流体，所述第二回路的进口连接所述液泵的出口，所述第二回路的出口连接所述冷板的进口；所述方法包括：

检测所述冷却液储存箱内的第一压力值；当所述第一压力值大于第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀，直到所述第一压力值降至所述第一预设压力范围内；其中，所述第二预设压力值为所述第一预设压力范围的最大值，所述第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，且所述第一预设压力值和所述第二预设压力值均小于1个标准大气压；当所述第一压力值小于所述第一预设压力值时，关闭所述真空泵并开启所述电磁阀，直到所述第一压力值升至所述第一预设压力范围内；当所述第一压力值在所述第一预设压力范围内，且所述冷板的进口处的第二压力值不在所述第二预设压力范围内时，调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值保持在所述第二预设压力范围内，所述第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值，所述第二预设压力范围的最大值为第四预设压力范围，所述第三预设压力值和所述第四预设压力值均小于1个标准大气压，且所述第三预设压力值大于所述第二预设压力值。

第一方面提供的负压液冷系统控制方法，单独控制冷板进口和出口的压力，使冷板的进口和出口保持为负压。因此，当冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，能够单独控制冷板出口处的压力保持为负压，从而将冷却液抑制在管路内，避免冷却液泄漏现象发生。进而，避免了水等导电工质泄漏后导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。

在第一方面一种可能的实现方式中，上述方法还包括：当所述第二压力值在所述第二预设压力范围内时，统计所述真空泵的工作时间占比，所述工作时间占比为所述真空泵的开启时间与关闭时间的比值；当所述真空泵连续预设数量次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭所述液泵，并输出泄漏报警信号。

本实现方式提供的负压液冷系统控制方法，在真空泵开启后，统计真空泵的工作时间占比，当系统发生泄漏时，水箱内的压力可能会上升，这样可能导致真空泵在短时间内频繁启停，因此，可以根据该工作时间占比预判系统泄漏事故。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，在所述当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；若检测到所述真空泵故障，则调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值，所述第五预设压力值大于0。

本实现方式提供的负压液冷系统控制方法，在开启真空泵第一预设时长后，冷却液储存箱内的压力仍未达到第一预设压力范围，则检测真空泵是否故障，如果真空泵故障，则切换至压差模式，即调节液泵的转速以使冷板进口与出口的压力差保持为设定值。同时，提示存在泄漏风险。该控制方法能够自动检测出真空泵故障可能导致的泄漏风险，从而进一步降低了系统泄漏的风险。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述负压液冷系统还包括与所述电磁阀连接的备用真空泵，在所述当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；若检测到所述真空泵故障，则开启所述备用真空泵。

本实现方式提供的负压液冷系统控制方法，负压液冷系统设置有备用真空泵，当检测到当前运行的真空泵故障后，启用备用真空泵，以使负压液冷系统维持负压状态，降低系统泄漏风险。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值在第二预设压力范围内，包括：当所述第二压力值大于所述第四预设压力值时，降低所述液泵的转速，以降低所述第二压力值；当所述第二压力值小于所述第三预设压力值时，增大所述液泵的转速，以提高所述第二压力值。

本实现方式提供的负压液冷控制方法，通过调节液泵的转速来调节冷板进口处的压力，从而实现单独对冷板进口处压力的调节，使冷板进口保持为负压，从而将冷却液抑制在管路内，降低冷却液泄漏风险。

第二方面，本申请提供了一种负压液冷系统，包括冷板、冷却液储存箱、真空泵、电磁阀、液泵、热交换器和控制器；所述冷板与待冷却电子设备贴合，用于冷却所述待冷却电子设备；所述冷却液储存箱的进口与所述冷板的出口连接，所述冷却液储存箱的出口与所述液泵的进口连接；所述热交换器包括相互隔离的第一回路和第二回路，所述第一回路内的流体用于冷却所述第二回路内的流体，所述第二回路的进口连接所述液泵的出口，所述第二回路的出口连接所述冷板的进口；所述控制器，用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的第一压力值保持在第一预设压力范围内；以及，通过控制所述液泵的转速控制所述冷板的进口的第二压力值保持在第二预设压力范围内；所述第一预设压力范围和所述第二预设压力范围的压力均小于1个标准大气压，且所述第二预设压力范围的最小值大于所述第一预设压力范围的最大值。

第二方面系统的负压液冷系统，能够单独控制冷板进口和出口的压力保持为负压。当冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，能够单独控制冷板出口处的压力保持为负压，从而将冷却液抑制在管路内，避免冷却液泄漏现象发生。进而，避免了水等导电工质泄漏后导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。

在第二方面一种可能的实现方式中，上述系统还包括：单向阀；所述单向阀的进口与所述第二回路的出口连接，所述单向阀的出口连接所述冷板的进口。

本实现方式提供的负压液冷系统中，单向阀为该负压液冷系统的被动控制部件，当冷板进口处穿孔较大时，穿孔处的压力上升，单向阀出口处的压力将大于其进口处的压力，此时单向阀关闭，水流被迅速阻断。从而确保液泵有足够的时间进行调速，使冷板进口实时处于负压状态，避免了因液泵调速响应慢导致的漏水现象发生。

在第二方面另一种可能的实现方式中，上述系统还包括：气液过滤器；所述气液过滤器的进口连接所述电磁阀，所述气液过滤器的出口连接所述真空泵，所述气液过滤器用于过滤从所述冷却液储存箱抽出的气体中所包含的水汽。从而有效预防水汽对真空泵的损坏。

在第二方面又一种可能的实现方式中，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的第一压力值保持在第一预设压力范围内时，具体用于：检测所述第一压力值；当所述第一压力值大于第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀，直到所述第一压力值降至第一预设压力范围内，所述第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，所述第一预设压力范围的最大值为第二预设压力值，且所述第一预设压力值和所述第二预设压力值均小于1个标准大气压；当所述第一压力值小于所述第一预设压力值时，关闭所述真空泵并开启所述电磁阀，直到所述第一压力值在所述第一预设压力范围内；当所述第一压力值在所述第一预设压力范围内时，且所述第二压力值不在所述第二预设压力范围内时，通过控制所述液泵的转速控制所述第二压力值保持在第二预设压力范围内。

本实现方式提供的负压液冷系统，通过检测冷却液储存箱内的压力即冷板出口的压力，当冷却液储存箱内的压力大于第一预设压力范围的最大值时，开启真空泵和电磁阀，抽出冷却液储存箱内的空气，使冷却液储存箱内的压力降低；当冷却液储存箱内的压力小于第一预设压力范围的最小值时，关闭真空泵并开启电磁阀，以使空气通过电磁阀进入冷却液储存箱内，增大冷却液储存箱内的压力。最终使冷板出口的压力保持在一定的负压范围内，从而将冷却液抑制在管路内，降低冷却液泄漏风险。

在第二方面又一种可能的实现方式中，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的压力保持在第一预设压力范围内时，还用于：当所述第二压力值在所述第二预设压力范围内时，统计所述真空泵的工作时间占比，所述工作时间占比为所述真空泵的开启时间与关闭时间的比值；当所述真空泵连续预设数量次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭所述液泵。

本实现方式提供的负压液冷系统，在真空泵开启后，统计真空泵的工作时间占比，当系统发生泄漏时，水箱内的压力可能会上升，这样可能导致真空泵在短时间内频繁启停，因此，可以根据该工作时间占比预判系统泄漏事故。

在第二方面另一种可能的实现方式中，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的压力保持在第一预设压力范围内时，还用于：在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；若检测到所述真空泵故障，则调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值，所述第五预设压力值大于0。

本实现方式提供的负压液冷系统，在开启真空泵第一预设时长后，冷却液储存箱内的压力仍未达到第一预设压力范围，则检测真空泵是否故障，如果真空泵故障，则切换至压差模式，即调节液泵的转速以使冷板进口与出口的压力差保持为设定值。同时，提示存在泄漏风险。该控制方法能够自动检测出真空泵故障可能导致的泄漏风险，从而进一步降低了系统泄漏的风险。

在第二方面另一种可能的实现方式中，还包括：与所述电磁阀连接的备用真空泵；所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的压力保持在第一预设压力范围内时，还用于：在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；若检测到所述真空泵故障，则开启所述备用真空泵。

本实现方式提供的负压液冷系统，增加了备用真空泵，当检测到当前使用的真空泵故障后，开启备用真空泵，以使负压液冷系统维持负压状态，降低系统泄漏风险。

在第二方面另一种可能的实现方式中，所述第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值、所述第二预设压力范围的最大值为第四预设压力值，且所述第三预设压力值和所述第四预设压力值均小于1个标准大气压；所述控制器用于通过控制所述液泵的转速控制所述第二压力值保持在第二预设压力范围内时，具体用于：当所述第二压力值大于所述第四预设压力值时，降低所述液泵的转速，以使所述第二压力值低于所述第四预设压力值；当所述第二压力值小于所述第三预设压力值时，增大所述液泵的转速，以使所述第二压力值高于所述第三预设压力值。

第三方面，本申请还提供一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序运行时执行第一方面所述的负压液冷系统控制方法。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本申请实施例一种负压液冷系统的原理示意图；

图2是本申请实施例另一种负压液冷系统的原理示意图；

图3是本申请实施例又一种负压液冷系统的原理示意图；

图4是本申请实施例一种负压液冷系统的控制方法流程图；

图5是本申请实施例另一种负压液冷系统的控制方法流程图；

图6是本申请实施例又一种负压液冷系统的控制方法流程图；

图7是本申请实施例一种负压液冷控制装置的框图。

具体实施方式

传统的液冷系统通常是正压系统，即，系统中管路内的液体压力大于管路外的环境压力。这样，当冷板进口到出口之间的管路穿孔时，管路内的液体会从穿孔处泄漏到待冷却电子设备上，从而导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。也有一部分采用负压系统，但传统的负压系统采用冷板进口和出口压差恒定来控制系统内的流量，系统正常工作时能保持系统内负压，但是，当冷板进口到出口之间的管路穿孔时，冷板出口的压力上升，如果仍按照冷板进口和出口压差恒定来控制流量，则冷板进口的压力将同步上升，导致冷板进口的压力大于管路外的压力，即，演变成正压系统，最终导致冷却液从管路穿孔处泄漏。本申请提供的负压液冷系统控制方法，分别单独控制冷板进口和出口的压力值，且均保持为负压。这样，当冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，能够快速响应使冷板出口处的压力保持为负压，从而将冷却液抑制在管路内，避免冷却液泄漏至待冷却电子设备中，进而，避免了水等导电工质泄漏后导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。

请参见图1，示出了本申请实施例一种负压液冷系统的原理示意图，本实施例中以冷却液是水为例进行说明，当然，在本申请的其它实施例中，冷却液还可以是其它液体。

如图1所示，该系统可以包括：热交换器110、单向阀120、水箱130(即，冷却液储存箱)、电磁阀140、真空泵150、液泵160、第一压力传感器170、第二压力传感器180、管路190、冷却板200和控制器(图1中未示出)。

热交换器110包括相互隔离的第一回路111和第二回路112，第二回路中的第二冷却液用于冷却待冷却电子设备，第一回路中的第一冷却液用于冷却第二回路中的第二冷却液。

热交换器110的第二回路的出口连接单向阀120的进口，单向阀120的出口连接冷板的进口，冷板的出口连接水箱130的进口。

冷板200与单板(即，待冷却电子设备)贴合，冷板200内的冷却液与单板散发的热量进行热交换以实现为单板散热。

水箱130的出口连接液泵160的进口，液泵160的出口连接热交换器110中第二回路的进口。

第一压力传感器170设置在冷板的进口处，用于检测冷板进口处的压力。

第二压力传感器180设置在冷却液储存箱的液体上方，用于检测冷却液储存箱内的压力。

该负压液冷系统的整体工作过程如下：单板产生的热量经由冷板200传递至冷板内的第二冷却液。第二冷却液经由管路190进入水箱130后，被液泵160抽送至热交换器110中。热交换器110中的第一回路111中的第一冷却液与第二冷却液进行热交换，以实现对第二冷却液的冷却。然后，第二冷却液经由单向阀120回到冷板200中，依此循环，实现对单板的冷却。

水箱130内充有一定量的第二冷却液和空气，第二压力传感器180设置在第二冷却液的液位上方，用于检测水箱130内的压力(即，冷板出口的压力)，并将检测到的压力值提供给控制器。

当水箱130因空气渗入导致水箱130内的压力超出第一预设压力范围(该第一预设压力范围在负压范围内)时，控制器控制真空泵150和电磁阀140开启，真空泵150抽出水箱130内的多余空气，直到水箱内的压力回到第一预设压力范围后，控制器控制真空泵150和电磁阀140关闭，从而使冷板出口维持负压状态。

冷板200的进口处设置有第一压力传感器170，用于检测冷板200进口的压力值并提供给控制器。

当冷板进口的压力为正压或超出第二预设压力范围(该第二预设压力范围在负压范围内)时，控制器调低液泵160的转速，促使冷板进口的压力恢复至第二预设压力范围内，直到冷板进口的压力回到第二预设压力范围内后，控制液泵160的转速稳定在当前转速。而且，第二预设压力范围和第一预设压力范围的取值能够保证冷板进口的压力和冷板出口的压力始终保持一定的正压差，即冷板进口的压力始终大于冷板出口的压力。

通过上述控制过程能够单独控制冷板进口和冷板出口的压力处于规定的负压范围内，且冷板进口与冷板出口的压力差保持一定的正压差。

单向阀120设置在热交换器110的第二回路出口和冷板进口之间。该单向阀120为该负压液冷系统的被动控制部件，与控制器的主动控制相结合确保负压液冷系统内的第二冷却液不会泄漏。当冷板进口处穿孔较大时，穿孔处的压力上升，单向阀120出口处的压力将大于其进口处的压力，此时单向阀120关闭，水流被迅速阻断。从而确保液泵160有足够的时间进行调速，使冷板进口实时处于负压状态，避免了因液泵160调速响应慢导致的漏水现象发生。

与此同时，冷板200的进口设置有温度传感器210，该温度传感器210用于检测冷板进口的第二冷却液的温度，当第二冷却液的温度不在预设范围内时，控制器通过调节第一回路111中的调节阀220调节第一回路111中第一冷却液的流量控制热交换器110的换热能力，使得冷板进口处第二冷却液的温度达到预设范围。

本实施例提供的负压液冷系统，通过控制器实现对冷板进口和出口单独控制，保证冷板的进口和出口均为负压。这样，当负压液冷系统中冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，控制器能够分别控制液泵的转速、真空泵，以使冷板进口和出口恢复为负压，从而将冷却液抑制在管路中，避免冷却液泄漏现象发生。此外，在热交换器的第二回路出口和冷板进口之间设置有单向阀，且单向阀的进口连接热交换器、单向阀的出口连接冷板，当冷板进口连接的管路出现穿孔时，穿孔处的压力上升，单向阀出口的压力将大于其进口的压力，单向阀关闭，水流被迅速阻断，从而为控制器控制液泵进行调速赢取时间，确保冷板进口的压力恢复至第二预设压力范围。

请参见图2，示出了本申请实施例另一种负压液冷系统的原理示意图，本实施例提供的负压液冷系统增加了气液过滤器300。该气液过滤器300设置在真空泵150和电磁阀140之间，用于过滤从冷却液储存箱130中抽出的气体中的水汽，从而有效预防水汽对真空泵150的损坏。其它部件的连接方式与图1所示的负压液冷系统相同，此处不再赘述。

请参见图3，示出了本申请实施例又一种负压液冷系统的原理示意图，本实施例在图1所示实施例的基础上增加了备用真空泵400，当一个真空泵故障时，可以启用另一个真空泵，从而保证系统维持负压。其它部件的连接方式和作用与图1所示的负压液冷系统相同，此处不再赘述。

请参见图4，示出了本申请实施例一种负压液冷系统的控制方法流程图，该方法应用于图1～图2所示的负压液冷系统内的控制器中，如图4所示，该方法可以包括以下步骤：

S110，检测冷却液储存箱内的压力(即，第一压力值)；

如果第一压力值在第一预设压力范围内，则执行S140；如果第一压力值大于第一预设压力范围的最大值(即，第二预设压力值)，则执行S120；如果第第一压力值小于第一预设压力范围的最小值(即，第一预设压力值)，则执行S130。

冷却液储存箱内的压力即冷板出口的压力。第一压力值通过第一压力传感器采集获得并提供给控制器。

第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，最大值为第二预设压力值；其中，第一预设压力值和第二预设压力值可以根据实际系统情况自行设定。例如，冷却液储存箱内的压力设定为40kPa，允许误差范围为±1kPa，则第一预设压力范围是[39kPa，41kPa]，即，第一预设压力值为39kPa，第二预设压力值为41kPa。

S120，开启真空泵和电磁阀，直到检测到当前的第一压力值在第一预设压力范围内关闭真空泵和电磁阀。

例如，如果冷却液储存箱内的压力大于41kPa，则开启真空泵和电磁阀，以使

S130，关闭真空泵并开启电磁阀，直到第一压力值在第一预设压力范围内关闭电磁阀。

S140，检测冷板进口的压力(即，第二压力值)；

如果第二压力值在第二预设压力范围内，则执行S170；如果第二压力值大于第四预设压力值，则执行S150；如果第二压力值小于第三预设压力值，则执行S160。

将冷却液储存箱内的压力调整到第一预设压力范围内后，调整冷板进口的压力，即执行完S120或S130后，执行S140。

第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值，最大值为第四预设压力值，根据实际系统情况确定第二预设压力范围。其中，第二预设压力范围与第一预设压力范围保持一定的正压差，即第二预设压力范围的最小压力值大于第一预设压力范围的最大压力值，即，冷板进口的压力始终大于冷板出口的压力。

例如，设定冷板进口的压力为90kPa，允许偏差为±1kPa，则第二预设压力范围为[89kPa，91kPa]，即，第三预设压力值为89kPa，第四预设压力值为91kPa。

S150，调低液泵的转速，以使第二压力值降低至所述第二预设压力范围内。

S160，调高液泵的转速，以使第二压力值升高至所述第二预设压力范围内。

在本申请一个可能的实现方式中，执行完S150或S160后，返回执行S110，重复监测负压液冷系统的运行状态。

在本申请的另一个可能的实现方式中，执行完S150或S160之后，执行以下步骤：

S170，统计真空泵的工作时间占比。

工作时间占比是真空泵开启时间与关闭时间的比值。一方面，工作时间占比适当能够避免真空泵长时间工作影响真空泵的使用寿命；另一方面，当系统发生泄漏时，水箱内的压力可能会上升，这样可能导致真空泵在短时间内频繁启停，因此，可以根据该工作时间占比预判系统泄漏事故。

S180，当真空泵连续N次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭液泵并输出泄漏报警信号。

当统计时间小于第一设定值时，返回执行S110，重复监测液冷系统运行状态。

N可以根据实际需求自行设定，例如，3次；第一设定值可以真空泵的性能自行设定，例如，3:1。

当检测到真空泵连续N次的工作时间占比均大于第一设定值时，表明负压液冷系统可能存在泄漏现象，控制器发出控制报警装置进行报警的控制信号。与此同时，控制液泵停止运行，减缓冷却液泄漏的速度。

报警装置可以是声光报警器，或者，还可以发送即时通讯消息通知工作人员，以使工作人员收到报警信号后迅速检查系统的泄漏情况。

本实施例提供的负压液冷系统控制方法，分别单独检测并控制冷板进口和冷板出口的压力，这样，当冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，控制器能够分别控制液泵的转速、真空泵，以使冷板进口和出口恢复为负压。从而将冷却液抑制在管路中，避免冷却液泄漏现象发生。进而，避免了水等导电工质泄漏后导致待冷却电子设备损坏或出现安全隐患。

请参见图5，示出了本申请实施例另一种负压液冷系统的控制方法流程图，本实施例增加了检测真空泵是否故障的流程，将图4中的S120替换为如下步骤：

S121，开启真空泵和电磁阀。

S122，在开启真空泵第一预设时长后，检测冷却液储存箱内的当前第一压力值是否大于第二预设压力值；如果是，则执行S123；如果否，则执行S125。

第一预设时长需要根据真空泵正常工作时使水箱内的第一压力达到第一预设压力范围内的工作时长确定。

在本申请的一个实施例中，第一预设时长根据水箱的体积及真空泵的抽气速率确定，或者，根据负压液冷系统的试验数据得到，例如，60s。

S123，检测真空泵是否故障；如果是，则执行S124；如果否，则执行S125。

S124，调节液泵的转速并输出泄漏预警信号，以使第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值。

如果检测到真空泵出现故障，则切换至压差模式，即保证冷板进口与冷板出口的压力差保持恒为第五预设压力值，该第五预设压力值大于0，且第五预设压力值可以等于第三预设压力值与所述第二预设压力值之间的差值，或者，其它数值。

通过调节液泵的转速，可以调节冷板进口的压力，从而保证冷板进口和出口的压力差为某一正压值。

如果真空泵故障，系统可能会演变成正压系统，当冷板进口到出口之间的管路穿孔时，将存在泄漏风险，因此，在切换至压差模式的同时，会输出泄漏预警信号提示可能存在泄漏风险。

S125，检测冷却液储存箱内的当前第一压力值是否小于第一预设压力值；如果是，则执行S130；如果否，则执行S140。

本实施例提供的负压液冷系统控制方法，在开启真空泵第一预设时长后，冷却液储存箱内的压力仍未达到第一预设压力范围，则检测真空泵是否故障，如果真空泵故障，则切换至压差模式，即调节液泵的转速以使冷板进口与出口的压力差保持为设定值。同时，提示存在泄漏风险。该控制方法能够自动检测出真空泵故障可能导致的泄漏风险，从而进一步降低了系统泄漏的风险。

请参见图6，示出了本申请实施例又一种负压液冷系统的控制方法流程图，该方法应用于图3所示的负压液冷系统中，当检测到当前运行的真空泵故障后，启用备用真空泵。如图6所示，该方法将图4中的S120替换为如下步骤：

S1211，开启第一真空泵和电磁阀。

S1212，在开启第一真空泵第一预设时长后，检测冷却液储存箱的当前第一压力值是否大于第二预设压力值；如果是，则执行S1213；如果否，则执行S1215。

S1213，检测第一真空泵是否故障；如果是，则执行S1214；如果否，则执行S1215。

S1214，启动第二真空泵，并在第二真空泵开启第一预设时长后，返回执行S1212。

S1215，检测冷却液储存箱内的当前第一压力值是否小于第一预设压力值；如果是，则执行S130；如果否，则执行S140。

本实施例提供的负压液冷系统控制方法，在检测到当前运行的真空泵故障后，启动备用真空泵，以使负压液冷系统维持负压状态，降低系统泄漏风险。

请参见图7，示出了本申请一种负压液冷系统控制装置的框图，该装置包括处理器710 和存储器720。存储器720可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

所述存储器720中存储有程序指令，所述处理器710通过执行存储器720中的存储指令实现以下功能步骤：

检测冷却液储存箱内的第一压力值；

当所述第一压力值大于第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀，直到所述第一压力值降至所述第一预设压力范围内；其中，所述第二预设压力值为所述第一预设压力范围的最大值，所述第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，且所述第一预设压力值和所述第二预设压力值均小于1个标准大气压；

当所述第一压力值小于所述第一预设压力值时，关闭所述真空泵并开启所述电磁阀，直到所述第一压力值升至所述第一预设压力范围内；

当所述第一压力值在所述第一预设压力范围内，且所述冷板的进口处的第二压力值不在第二预设压力范围内时，调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值保持在所述第二预设压力范围内，所述第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值，所述第二预设压力范围的最大值为第四预设压力范围，所述第三预设压力值和所述第四预设压力值均小于1个标准大气压，且所述第三预设压力值大于所述第二预设压力值。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括：

当所述第二压力值在所述第二预设压力范围内时，统计所述真空泵的工作时间占比，所述工作时间占比为所述真空泵的开启时间与关闭时间的比值；

当所述真空泵连续预设数量次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭所述液泵。

在本申请的另一种可能的实现方式中，在所述当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：

在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；

若检测到所述真空泵故障，则调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值，所述第五预设压力值大于0。

在本申请的另一种可能的实现方式中，所述负压液冷系统还包括与所述电磁阀连接的备用真空泵，在所述当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：

若检测到所述真空泵故障，则开启所述备用真空泵。

在本申请的另一种可能的实现方式中，所述调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值在第二预设压力范围内，包括：

当所述第二压力值大于所述第四预设压力值时，降低所述液泵的转速，以降低所述第二压力值；

当所述第二压力值小于所述第三预设压力值时，增大所述液泵的转速，以提高所述第二压力值。

本实施例提供的负压液冷控制装置，通过控制器实现对冷板进口和出口单独控制，保证冷板的进口和出口均为负压。这样，当负压液冷系统中冷板进口到出口之间的管路出现穿孔时，控制器能够分别控制液泵的转速、真空泵，以使冷板进口和出口恢复为负压，从而将冷却液抑制在管路中，避免冷却液泄漏现象发生。此外，在热交换器的第二回路出口和冷板进口之间设置有单向阀，且单向阀的进口连接热交换器、单向阀的出口连接冷板，当冷板进口连接的管路出现穿孔时，穿孔处的压力上升，单向阀出口的压力将大于其进口的压力，单向阀关闭，水流被迅速阻断，从而为控制器控制液泵进行调速赢取时间，确保冷板进口的压力恢复至第二预设压力范围。

本申请提供一种处理器，用于运行程序，所述程序运行时执行上述的负压液冷系统控制方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如，同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如，红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者，半导体介质(例如，固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

一种负压液冷系统控制方法，其特征在于，所述方法应用于负压液冷系统中，所述负压液冷系统包括：冷板，冷却液储存箱，真空泵、电磁阀、液泵和热交换器，其中，所述冷板用于冷却待冷却设备，所述冷却液储存箱与所述冷板的出口相连接，所述真空泵通过所述电磁阀与所述冷却液储存箱相连接，所述液泵的进口与所述冷却液储存箱连接，所述热交换器包括相互隔离的第一回路和第二回路，所述第一回路内的流体用于冷却所述第二回路内的流体，所述第二回路的进口连接所述液泵的出口，所述第二回路的出口连接所述冷板的进口；所述方法包括：

检测所述冷却液储存箱内的第一压力值；

当所述第一压力值大于第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀，直到所述第一压力值降至第一预设压力范围内；其中，所述第二预设压力值为所述第一预设压力范围的最大值，所述第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，且所述第一预设压力值和所述第二预设压力值均小于1个标准大气压；

当所述第一压力值小于所述第一预设压力值时，关闭所述真空泵并开启所述电磁阀，直到所述第一压力值升至所述第一预设压力范围内；

当所述第一压力值在所述第一预设压力范围内，且所述冷板的进口处的第二压力值不在第二预设压力范围内时，调节所述液泵的转速，以使所述冷板的进口处的第二压力值保持在所述第二预设压力范围内，所述第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值，所述第二预设压力范围的最大值为第四预设压力范围，所述第三预设压力值和所述第四预设压力值均小于1个标准大气压，且所述第三预设压力值大于所述第二预设压力值。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第二压力值在所述第二预设压力范围内时，统计所述真空泵的工作时间占比，所述工作时间占比为所述真空泵的开启时间与关闭时间的比值；

当所述真空泵连续预设数量次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭所述液泵。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：

在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；

若检测到所述真空泵故障，则调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值，所述第五预设压力值大于0。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负压液冷系统还包括与所述电磁阀连接的备用真空泵，在所述当所述第一压力值大于所述第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀之后，所述方法还包括：

在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；

若检测到所述真空泵故障，则开启所述备用真空泵。
根据1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值在第二预设压力范围内，包括：

当所述第二压力值大于所述第四预设压力值时，降低所述液泵的转速，以降低所述第二压力值；

当所述第二压力值小于所述第三预设压力值时，增大所述液泵的转速，以提高所述第二压力值。
一种负压液冷系统，其特征在于，包括：冷板、冷却液储存箱、真空泵、电磁阀、液泵、热交换器和控制器；

所述冷板与待冷却电子设备贴合，用于冷却所述待冷却电子设备；

所述冷却液储存箱的进口与所述冷板的出口连接，所述冷却液储存箱的出口与所述液泵的进口连接；

所述热交换器包括相互隔离的第一回路和第二回路，所述第一回路内的流体用于冷却所述第二回路内的流体，所述第二回路的进口连接所述液泵的出口，所述第二回路的出口连接所述冷板的进口；

所述控制器，用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的第一压力值保持在第一预设压力范围内；以及，通过控制所述液泵的转速控制所述冷板的进口的第二压力值保持在第二预设压力范围内；所述第一预设压力范围和所述第二预设压力范围的压力均小于1个标准大气压，且所述第二预设压力范围的最小值大于所述第一预设压力范围的最大值。
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的第一压力值保持在第一预设压力范围内时，具体用于：

检测所述第一压力值；

当所述第一压力值大于第二预设压力值时，开启所述真空泵和所述电磁阀，直到所述第一压力值降至第一预设压力范围内，其中，所述第二预设压力值为所述第一预设压力范围的最大值，所述第一预设压力范围的最小值为第一预设压力值，且所述第一预设压力值和所述第二预设压力值均小于1个标准大气压；

当所述第一压力值小于所述第一预设压力值时，关闭所述真空泵并开启所述电磁阀，直到所述第一压力值在所述第一预设压力范围内；

当所述第一压力值在所述第一预设压力范围内时，且所述第二压力值不在所述第二预设压力范围内时，通过控制所述液泵的转速控制所述第二压力值保持在第二预设压力范围内。
根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的压力保持在第一预设压力范围内时，还用于：

当所述第二压力值在所述第二预设压力范围内时，统计所述真空泵的工作时间占比，所述工作时间占比为所述真空泵的开启时间与关闭时间的比值；

当所述真空泵连续预设数量次的工作时间占比均大于第一设定值时，关闭所述液泵。
根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器用于通过控制所述真空泵和所述电磁阀的工作状态控制所述冷却液储存箱内的压力保持在第一预设压力范围内时，还用于：

在开启所述真空泵第一预设时长后，若检测到所述冷却液储存箱内的第一压力值大于所述第二预设压力值，则检测所述真空泵是否故障；

若检测到所述真空泵故障，则调节所述液泵的转速，以使所述第二压力值与所述第一压力值之间的差值等于第五预设压力值，所述第五预设压力值大于0。
根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述第二预设压力范围的最小值为第三预设压力值、所述第二预设压力范围的最大值为第四预设压力值，且所述第三预设压力值和所述第四预设压力值均小于1个标准大气压；

所述控制器用于通过控制所述液泵的转速控制所述第二压力值保持在第二预设压力范围内时，具体用于：

当所述第二压力值大于所述第四预设压力值时，降低所述液泵的转速，以使所述第二压力值低于所述第四预设压力值；

当所述第二压力值小于所述第三预设压力值时，增大所述液泵的转速，以使所述第二压力值高于所述第三预设压力值。
一种处理器，用于运行程序，其特征在于，所述程序运行时执行权利要求1-5任一项所述的负压液冷系统控制方法。
一种负压液冷系统控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器内存储有程序指令，所述处理器通过执行所述存储器内存储的程序指令实现权利要求1-6任一项所述的负压液冷系统控制方法。