CN117769224A - 散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统。该散热控制系统应用于浸没式箱体的散热控制，该散热控制系统包括散热器、循环泵、风机、干冷器、温度传感器、第一变频驱动器、第二变频驱动器和散热控制器；温度传感器用于采集二次侧供液温度；散热控制器用于基于二次侧供液温度与设定温度的差值，生成第一变频驱动器以及第二变频驱动器的控制信号；第一变频驱动器用于控制循环泵的频率，以调整流入散热器的冷却液的流量；第二变频驱动器用于启动或关闭干冷器，以及控制风机的频率，以调整启动的干冷器的数量或调整启动的干冷器的散热量。实现了基于散热器流量和干冷器散热的控制共同进行散热控制，提高了温度调节范围，应用范围广。

Description

散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统

技术领域

本申请涉及浸没式液冷技术领域，尤其涉及一种散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统。

背景技术

浸没式液冷系统通过自然对流或者泵驱动冷却液循环的方式，实现浸没式箱体(Tank)内发热元件(如服务器)的散热。

CDU(Coolant Distribution Unit，冷却液分配单元)是采用驱动方式散热的浸没式液冷系统的重要组成部分。CDU利用液冷热交换对发热元件进行冷却，使得较冷的冷却液在循环泵的驱动下流入Tank内，实现发热元件的散热，被发热元件加热的冷却液通过散热器或热交换器散热，之后在循环泵的作用下继续循环至Tank内。传统的浸没式液冷系统主要通过控制CDU的换热量实现Tank内冷却液的温度控制，控制变量单一，温度控制可调节范围窄，应用范围受限。

因此，亟需提供一种温度控制范围广的浸没式液冷系统的散热控制方案。

发明内容

本申请提供一种散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统，实现了通过控制一次侧流量和干冷器风机频率，共同控制浸没式液冷系统冷却液的温度，温度调节范围广，环境适应能力强。

第一方面，本申请提供一种散热控制系统，应用于浸没式箱体，所述散热控制系统包括：散热器、循环泵、风机、干冷器、温度传感器、第一变频驱动器、第二变频驱动器和散热控制器；

所述温度传感器用于采集二次侧供液温度；

所述散热控制器用于基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号；

所述第一变频驱动器用于基于输入的控制信号，控制所述循环泵的频率，以调整流入所述散热器的冷却液的流量；

所述第二变频驱动器用于基于输入的控制信号，启动或关闭所述干冷器，以及控制所述风机的频率，以调整启动的干冷器的数量或调整启动的干冷器的散热量。

在一种可能的实施方式中，所述温度传感器为多个，所述散热控制器具体用于：

基于多个温度传感器采集的二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述散热控制器具体用于：

若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，且运行的干冷器的数量小于预设数量，则生成所述第一变频驱动器的第一控制信号，以在延时第一时间后，控制所述第一变频驱动器逐步增加所述循环泵的频率至目标频率，其中，所述目标频率位于所述循环泵的上限频率和下限频率之间；

在所述循环泵的频率增加至上限频率后，若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第二控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第二时间后，新启动一台干冷器。

在一种可能的实施方式中，所述温度传感器还用于采集对所述散热器进行热交换后冷却介质水的一次侧水温，所述散热控制器还用于：

若在所述第二控制信号的控制下新启动的干冷器风机的频率大于设定频率且所述一次侧水温高于所述设定温度与第二温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第三控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第三时间后，新启动一台干冷器。

在一种可能的实施方式中，所述散热控制器还用于：

基于干冷器对应的水温散热模型，采用PID算法计算新启动的干冷器风机的频率，以通过控制信号控制所述第二变频驱动器将新启动的干冷器风机的频率调整为PID算法计算的频率。

在一种可能的实施方式中，所述散热控制器还用于：

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于第三温度且小于或等于第四温度，且运行的干冷器的数量小于预设数量以及运行的干冷器的频率小于或等于第一预设频率，则生成所述第一变频驱动器的第四控制信号，以控制所述第一变频驱动器逐步减小所述循环泵的频率至目标频率；

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第四温度且小于或等于第五温度，且运行的干冷器风机的频率小于或等于第二预设频率，则生成所述第二变频驱动器的第五控制信号，以控制所述第二变频驱动器逐步关闭启动的干冷器直至启动的干冷器为一台；

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第五温度，则生成所述第二变频驱动器的第六控制信号，以控制所述第二变频驱动器关闭所有启动的干冷器。

在一种可能的实施方式中，所述散热控制器还用于：

采用PID算法结合模糊控制算法，基于所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，计算所述散热器的散热量，并基于计算的散热量确定所述循环泵的频率；

若确定的所述循环泵的频率小于所述上限频率且大于所述下限频率，则确定所述目标频率为确定的所述循环泵的频率；

若确定的所述循环泵的频率大于或等于所述上限频率，则确定所述目标频率为所述上限频率；

若确定的所述循环泵的频率小于或等于所述下限频率，则确定所述目标频率为所述下限频率。

在一种可能的实施方式中，该散热控制系统还包括漏液传感器、烟雾传感器和监控摄像头；

所述散热控制器还用于基于所述漏液传感器、所述烟雾传感器和所述监控摄像头中任一项输出的数据，判断浸没式箱体以及散热控制系统是否存在异常，以在不存在异常的情况下，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

第二方面，本申请提供一种浸没式液冷系统，包括浸没式箱体和本申请第一方面对应的任意实施例提供的散热控制系统；所述浸没式箱体的腔体为封闭式腔体，以将发热元件以及冷却液封闭在所述浸没式箱体的腔体内，以对所述发热元件进行散热。

第三方面，本申请提供一种散热控制方法，所述方法应用于浸没式液冷系统，所述浸没式液冷系统包括浸没式箱体、散热器、循环泵、风机、干冷器，温度传感器、第一变频驱动器和第二变频驱动器；所述方法包括：

获取温度传感器采集的二次侧供液温度；

基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号；

基于所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，分别控制所述循环泵和所述风机的频率，以调整流入所述散热器的冷却液的流量，以及控制启动的干冷器的数量或启动的干冷器的散热量。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第三方面对应的任意实施例提供的散热控制方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请第一方面对应的任意实施例提供的散热控制方法。

本申请提供的散热控制系统、方法以及浸没式液冷系统，通过散热器以及干冷器进行浸没式箱体的冷却液温度的控制，为了提高可控制温度的范围，实现了基于反馈的二次侧供液温度与设定温度的差值，通过相应的变频驱动器，控制散热器的流量以及干冷器的开启数量或干冷器开启的频率，通过该两个维度的控制量共同控制箱体内冷却液的温度，温度可控范围广，从而可以更好地适应复杂环境，提高了应用范围；同时引入了干冷器进行散热，节约了水资源。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种服务器的浸没式液冷系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种散热控制系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种散热控制系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种散热控制系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种散热控制系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种浸没式液冷系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种散热控制方法的流程示意图。

附图标记：

10-浸没式液冷系统；

200-散热控制系统；210-散热器；220-循环泵；230-风机；240-干冷器；250-温度传感器；260-第一变频驱动器；270-第二变频驱动器；280-散热控制器；281-漏液传感器；282-烟雾传感器；283-监控摄像头；

100-浸没式箱体；110-腔体；120-发热元件。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

首先对本申请所涉及的名词进行解释：

浸没式液冷：以冷却液为导热介质，将发热元件浸没在冷却液中，通过热交换的方式，对发热元件进行散热。

一次侧：负责将热量从发热元件传递至CDU的部分。

二次侧：负责将冷却液传输至浸没式箱体或发热元件的部分。

二次侧供液温度：CDU传递至浸没式箱体的冷却液的温度。

一次侧水温：散热器进行热交换后排出的冷却介质水的温度。

服务器由于强大的计算能力，得到了广泛地应用，如应用于数据中心、云计算、数据库等场景。

由于服务器高速和不间断的运行，会产生较多的热量，为了避免服务器过热而影响服务器性能和寿命，需要对服务器进行冷却。

浸没式液冷系统以其高冷却效率、低能源消耗和适用于高密度设备冷却的优点，被广泛应用于IT(Information Technology，信息技术)设备如服务器的冷却。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种服务器的浸没式液冷系统的结构示意图，如图1所示，浸没式液冷系统包括浸没式箱体(Tank)、冷却液分配单元(CDU)和冷却塔，浸没式箱体的腔体内装有冷却液和被冷却液浸泡的服务器，冷却液分配单元包括循环液泵和散热器。被服务器加热的冷却液在循环液泵的驱动下进入散热器散热冷却，冷却后的冷却液在循环液泵的作用下继续循环至浸没式箱体的腔体内进行服务器冷却。

散热器采用水作为冷却介质，经散热器加热后的水在循环水泵(图1中未示出)的作用下进入冷却塔冷却，冷却后的水在循环水泵的作用下流入散热器，以冷却散热器中的冷却液。

散热器中设置有冷却液和水循环的管道，以通过温度较低的水的循环冷却温度较高的冷却液，从而将冷却后的冷却液循环至浸没式箱体(Tank)，以及将加热后的水循环至冷却塔进行冷却。

在浸没式液冷系统中，冷却液的循环可以通过冷却液循环管道(图1中采用带箭头实线表示)进行，水的循环则可以通过水循环管道(图1中采用带箭头虚线表示)进行。

在一些实施例中，浸没式箱体内的冷却液可以为油，如矿物油。

散热器可以包括循环水室和循环油室，以分别进行水、油的循环。

在一些实施例中，冷却塔可以采用干冷器进行水冷却，即冷却塔为干冷塔。

干冷器又称为干湿冷却器，其工作过程几乎没有水的消耗，降低了水资源的消耗。

在相关技术中，通常通过控制CDU的换热量来控制冷却液的温度，从而实现服务器运行温度的控制。仅通过单一变量进行控制，温度可调节的范围较窄，无法应用于复杂环境。

为了提高浸没式液冷系统冷却液温度控制的范围和精度，本申请实施例提供了一种散热控制系统，实现了基于对散热器的一次侧流量以及干冷塔的风机频率的控制，共同控制浸没式箱体内冷却液的温度，温度可调节范围广、环境适应性强，同时，采用干冷塔进行散热，节省了水资源。

图2为本申请实施例提供的一种散热控制系统的结构示意图，该散热控制系统应用于浸没式液冷系统，针对浸没式液冷系统冷却液温度控制的场景，如图2所示，该散热控制系统200包括：散热器210、循环泵220、风机230、干冷器240、温度传感器250、第一变频驱动器260、第二变频驱动器270和散热控制器280。

图2中模块之间的连接关系，可以表示电气连接或者通过管道连接。

被浸没式箱体中发热元件加热的冷却液经过散热器210与散热器210中的冷却介质如水进行热交换而被冷却，冷却后的冷却液经循环泵220的驱动流入浸没式箱体内，以进行发热元件的散热。干冷器240用于对散热器的冷却介质进行散热。

循环泵220为变频水泵，通过输入频率的变化，调整循环泵的输出流量。

第一变频驱动器260用于调整循环泵220的频率，以调整流入散热器210的冷却液的流量，从而调整散热器210的散热量。

干冷器240可以为多台，可以通过控制风机230的频率调整风机230的转速，以改变风机230的风量，从而调整干冷器240的散热量。风机230的频率由第二变频驱动器270进行调整。

第二变频驱动器270还用于基于散热控制器280输入的控制信号启动或关闭干冷器240，以调整启动的干冷器240的数量。

在一些实施例中，干冷器240可以为干冷塔。散热器210可以为板式散热器。

温度传感器250用于采集二次侧供液温度，二次侧供液温度为流入浸没式箱体的冷却液的温度。

在一些实施例中，温度传感器250可以设置于连接散热器的冷却液出口与浸没式箱体的冷却液入口的管道中。

散热控制器280用于基于二次侧供液温度与设定温度的差值，生成第一变频驱动器260以及第二变频驱动器270的控制信号；第一变频驱动器260用于基于输入的控制信号，控制循环泵220的频率，以调整流入散热器210的冷却液的流量；第二变频驱动器270用于基于输入的控制信号，控制风机230的频率，以新启动一台或多台干冷器240或调整启动的干冷器240的散热量。

设定温度可以通过操作触摸屏的方式人为设定，也可以通过远端设备通讯的方式远程设定。

示例性的，设定温度可以为40℃、45℃、50℃、55℃或者其他温度。

散热控制器280可以设置在控制柜中，通过定期或不定期获取温度传感器250采集的二次侧供液温度，生成第一变频驱动器260以及第二变频驱动器270的控制信号。

在一些实施例中，散热控制器280可以利用PID(Proportional IntegralDerivative，比例-积分-微分)算法结合模糊算法，基于当前的二次侧供液温度与设定温度的差值，生成第一变频驱动器260的控制信号，以及利用PID算法，基于当前的二次侧供液温度与设定温度的差值，生成第二变频驱动器270的控制信号。

还可以设置循环水泵的上限频率和下限频率，从而使得第一变频驱动器260基于输入的控制信号在上限频率和下限频率内控制循环泵220的频率。

本实施例提供的散热控制系统200，通过散热器210以及干冷器240进行浸没式箱体的冷却液温度的控制，为了提高可控制温度的范围，实现了基于反馈的二次侧供液温度与设定温度的差值，通过相应的变频驱动器，控制散热器210的流量，以及干冷器240的开启数量或干冷器开启的频率，通过该两个维度的控制量共同控制箱体内冷却液的温度，温度可控范围广，从而可以更好地适应复杂环境，提高了应用范围；同时引入了干冷器进行散热，节约了水资源。

图3为本申请实施例提供的另一种散热控制系统的结构示意图，结合图2和图3可知，在本实施例中，温度传感器250的数量为多个。

浸没式箱体Tank分为多组，图3以2组浸没式箱体Tank以及每组包括两个浸没式箱体Tank为例。

不同的温度传感器250负责不同组的浸没式箱体Tank反馈的二次侧供液温度的采集。不同组的浸没式箱体Tank可以由不同的散热器210进行散热，一个散热器210对应一个循环泵220。

浸没式箱体Tank包括多层，每层可容纳多个发热元件，如服务器或者其他电子设备。

散热控制器280具体用于基于多个温度传感器250采集的二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，生成第一变频驱动器260以及第二变频驱动器270的控制信号。

在一些实施例中，浸没式箱体Tank以及CDU(包括散热器210和循环泵220)可以部署在室内，干冷器240、风机230则部署在室外，以利用自然环境中的对流进行冷却介质如水的冷却。

在另一些实施例中，上述多个二次侧供液温度的最大值可以采用多个二次侧供液温度的平均值代替。

可选的，散热控制器280具体用于：

若二次侧供液温度或多个二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，且运行的干冷器240的数量小于预设数量，则生成第一变频驱动器260的第一控制信号，以在延时第一时间后，控制第一变频驱动器260逐步增加循环泵220的频率至目标频率，其中，所述目标频率位于循环泵220的上限频率和下限频率之间；在循环泵220的频率增加至上限频率后，若二次侧供液温度或多个二次侧供液温度的最大值仍高于设定温度与第一温度的和，则生成第二变频驱动器270的第二控制信号，以控制第二变频驱动器270在延时第二时间后，新启动一台干冷器240。

多个二次侧供液温度分别由多个温度传感器250进行采集。

若反馈的二次侧供液温度或其最大值大于设定温度T0与第一温度ΔT1之和，即T_FB>(T0+ΔT1)，T_FB为二次侧供液温度或者多个二次侧供液温度的最大值，并且运行的干冷器240的数量N_R小于预设数量N1，则通过散热控制器280以及第一变频驱动器260，在延时第一时间后，逐步增加循环泵220的频率直至目标频率，从而增大流入浸没式箱体的冷却液的流量。

示例性的，第一温度ΔT1可以为0.5℃、1℃、1.5℃或者其他较小温度。预设数量N1可以为1、2、3或者其他较小值。

第一温度ΔT1、预设数量N1以及后续实施例中提供的一些参数，均为可配置参数，可以基于搭建的浸没式液冷系统自身的特点进行调整或配置。

目标频率可以通过控制算法，如PID算法、自适应PID算法、模糊算法、PID算法结合模糊算法等，基于反馈的温度即T_FB与设定温度T0的差值进行计算。

具体的，当T_FB>(T0+ΔT1)时，散热控制器280基于T_FB与T0的差值，采用PID算法结合模糊算法，确定循环泵220的目标频率，并基于该目标频率生成第一变频驱动器260的第一控制信号，使得第一变频驱动器260基于输入的第一控制信号，在延时第一时间后，将循环泵220的频率逐步提高至确定的目标频率，如线性增加循环泵220的频率至确定的目标频率。

在一些实施例中，若确定的目标频率高于循环泵220的上限频率，则将目标频率调整为循环泵220的上限频率。

若目标频率小于循环泵220的上限频率，在循环泵220的频率增加至目标频率后，若当前反馈的温度即T_FB仍满足T_FB>(T0+ΔT1)，则可以生成第一变频驱动器260的控制信号，如第七控制信号，以在延时几秒钟如第一时间后，通过第一变频驱动器260将循环泵220的频率由目标频率逐步提高至循环泵220的上限频率。

当循环泵220的频率增加至对应的上限频率(如50Hz)后，若当前反馈的温度即T_FB仍满足T_FB>(T0+ΔT1)，即当前采集的二次侧供液温度或多个二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，则生成第二变频驱动器270的第二控制信号，以通过第二控制信号控制第二变频驱动器270在延时第二时间后新启动一台干冷器240，以通过增加启动的干冷器240数量的方式，加快散热器210内冷却介质水的冷却，从而到达降低冷却液如油温度的目的。

在一些实施例中，第二时间长于第一时间，如为第一时间的2倍。

示例性的，第一时间可以为5s，第二时间为10s。

进一步地，散热控制器280还可以基于当前反馈的温度T_FB与设定温度T0的差值，利用PID算法，确定新开启的干冷器240的频率，从而通过对应的控制信号，如第二控制信号，控制第二变频驱动器270新启动一台干冷器240，并将新启动的干冷器240的频率逐步增加为确定的频率。

在本实施例中，针对反馈的温度高于设定温度至少第一温度的情况，通过先增加循环泵220的频率的方式进行温度调节，若调节后的反馈的温度与设定温度的差值小于第一温度，则达到控制目标；若调节后反馈的温度仍高于设定温度至少第一温度，则通过新增干冷器240的方式进行温度调节。实现了先调节散热器210流量再调节干冷器240散热量的控制方式，温度可调范围广，且可以达到节能的目的。

图4为本申请实施例提供的又一种散热控制系统的结构示意图，结合图3和图4可知，在本实施例中，温度传感器250还用于采集对散热器210进行热交换后冷却介质水的一次侧水温。一次侧水温为流入散热器210的冷却介质水的温度。

散热控制器280还用于若在第二控制信号的控制下新启动的干冷器240风机230的频率大于设定频率且一次侧水温高于设定温度与第二温度的和，则生成第二变频驱动器270的第三控制信号，以控制第二变频驱动器270在延时第三时间后，新启动一台干冷器240。

设定频率为可配置参数，示例性的，设定频率可以为45Hz、50Hz或者其他频率，可以为干冷器240的上限频率。

第二温度为可配置参数，示例性的，第二温度可以为0.5℃、1℃、1.5℃或者其他温度。

在一些实施例中，第二温度可以等于第一温度。

若新启动一台干冷器240之后，反馈的一次侧水温高于设定温度与第二温度的和，则控制第二变频驱动器270继续新启动一台干冷器240，直至全部干冷器240被启动或直至一次侧水温小于或等与设定温度与第二温度的和。

新启动的干冷器240的频率也可以通过散热控制器280进行控制。散热控制器280可以基于一次侧水温与设定温度的差值，采用PID算法根据水温散热模型计算新启动的干冷器240的频率。

可选的，散热控制器280还用于：

基于干冷器240对应的水温散热模型，采用PID算法计算新启动的干冷器240风机230的频率，以通过控制信号(第二控制信号或第三控制信号)控制第二变频驱动器270将新启动的干冷器240风机230的频率调整为PID算法计算的频率。

当环境温度较低、服务器运行负载较轻、循环泵220流量较大或者其他情况下时，可能出现二次侧供液温度低于设定温度的情况，为了降低功耗，在二次侧供液温度低于设定温度与第三温度的差值时，散热控制器280可以通过第一变频驱动器260以及第二变频驱动器270，降低循环泵220的频率，从而减少散热器210的一次侧流量，以及降低风机230的转速或关闭启动的干冷器240的数量，从而降低干冷器240的散热量。

可选的，散热控制器280还用于：

若设定温度减去二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于第三温度ΔT3且小于或等于第四温度ΔT4，且运行的干冷器240的数量小于预设数量以及运行的干冷器240的频率小于或等于第一预设频率，则生成第一变频驱动器260的第四控制信号，以控制第一变频驱动器260逐步减小循环泵220的频率至目标频率；若设定温度减去二次侧供液温度或多个二次侧供液温度的最大值的差值大于第四温度ΔT4且小于或等于第五温度ΔT5，且运行的干冷器240的频率小于或等于第二预设频率，则生成第二变频驱动器270的第五控制信号，以控制第二变频驱动器270逐步关闭启动的干冷器240直至启动的干冷器240为一台；若设定温度减去二次侧供液温度或多个二次侧供液温度的最大值的差值大于第五温度ΔT5，则生成第二变频驱动器270的第六控制信号，以控制第二变频驱动器270关闭所有启动的干冷器240。

第三至第五温度均为可配置参数。示例性的，第三温度可以为1℃，第四温度可以为5℃，第五温度可以为10℃。

当(T0-ΔT4)≤T_FB<(T0-ΔT3)时，判断运行的干冷器240的数量是否小于预设数量，以及运行的干冷器240的频率是否小于或等于第一预设频率，如30Hz，若均为是，则散热控制器280通过第四控制信号，控制第一变频驱动器260逐步减小循环泵220的频率至目标频率。

目标频率可以采用PID算法结合模糊算法基于T0与T_FB的差值计算得到。

在一些实施例中，第四控制信号对应的目标频率可以为循环泵220的下限频率。

示例性的，预设数量可以为2。在(T0-ΔT4)≤T_FB<(T0-ΔT3)，干冷器240只运行一台且运行的频率低于第一预设频率的情况下，散热控制器280控制第一变频驱动器260逐步减小循环泵220的频率至目标频率。

若第四控制信号对应的目标频率大于循环泵220的下限频率，在基于第四控制信号降低循环泵220的频率至目标频率后，若当前反馈的温度即T_FB仍满足(T0-ΔT4)≤T_FB<(T0-ΔT3)，则散热控制器280控制第一变频驱动器260逐步减小循环泵220的频率至下限频率。

当(T0-ΔT5)≤T_FB<(T0-ΔT4)时，判断是否存在运行频率小于或等于第二预设频率的风机230，如20Hz，若存在，则散热控制器280通过第五控制信号，控制第二变频驱动器270关闭一台运行的干冷器240，以及在延时一段时间后如20s，逐步关闭其他运行的干冷器240直至仅剩一台运行的干冷器240或者当前反馈的温度T_FB不满足(T0-ΔT5)≤T_FB<(T0-ΔT4)。

其中，第二预设频率低于第一预设频率。

在一些实施例中，第二预设频率为风机230的下限频率。

运行的干冷器240的频率可以由散热控制器280利用PID算法以及水温散热模型，基于T_FB与T0的差值计算得到，并通过第二变频驱动器270进行控制。

当T_FB<(T0-ΔT5)时，若存在运行的干冷器240，则散热控制器280通过第六控制信号，控制第二变频驱动器270关闭所有运行的干冷器240，以仅通过散热器210进行浸没式箱体冷却液的散热。

关闭运行的干冷器240可以通过关闭干冷器240的风机230以及循环泵的方式实现。

可选的，散热控制器280还用于：

采用PID算法结合模糊控制算法，基于二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，计算散热器210的散热量，并基于计算的散热量确定循环泵220的频率；若确定的循环泵220的频率小于所述上限频率且大于下限频率，则确定目标频率为确定的循环泵220的频率；若确定的循环泵220的频率大于或等于上限频率，则确定目标频率为上限频率；若确定的循环泵220的频率小于或等于下限频率，则确定目标频率为下限频率。

在反馈的温度低于设定温度的情况下，通过降低循环泵220频率、减少运行的干冷器240等控制策略，降低了系统的功耗；同时，通过设置风机230的下限频率，避免了风机230在过低频率下运行而导致风机230过热。

图5为本申请实施例提供的又一种散热控制系统的结构示意图，结合图2至图5可知，在本实施例中，散热控制系统200还包括漏液传感器281、烟雾传感器282和监控摄像头283。散热控制器280还用于基于漏液传感器281、烟雾传感器282和监控摄像头283中任一项输出的数据，判断浸没式箱体Tank以及散热控制系统200是否存在异常，以在不存在异常的情况下，通过前述实施例提供的方法进行控制，即基于二次侧供液温度与设定温度的差值，生成第一变频驱动器260以及第二变频驱动器270的控制信号。

漏液传感器281为多个，设置于管道和浸没式箱体Tank，以检测管道和浸没式箱体Tank是否发生漏液。

烟雾传感器282用于检测散热控制系统200的电子元件是否产生烟雾。

监控摄像头283用于采集散热控制系统200以及浸没式箱体Tank的图像/视频，以基于采集的图像/视频判断浸没式箱体Tank以及散热控制系统200是否存在异常，如判断是否存在异物、设备运行指示灯的状态等。

进一步地，散热控制器280还用于基于漏液传感器281、烟雾传感器282和监控摄像头283中任一项输出的数据，判断浸没式箱体Tank或散热控制系统200存在异常时，触发异常保护机制，如切断电源、进行声光预警等。

通过多维度传感器的部署，提高了散热控制系统200运行的安全性。

图6为本申请实施例提供的一种浸没式液冷系统的结构示意图，如图6所示，浸没式液冷系统10包括浸没式箱体100以及本申请任意实施例提供的散热控制系统200。

浸没式箱体100的腔体110为封闭式腔体，以将发热元件120以及冷却液封闭在浸没式箱体100的腔体110内，以对发热元件120进行散热。发热元件120为IT设备。图6中以浸没式箱体100的腔体110内部署两个发热元件120为例。

示例性的，发热元件120为服务器。

浸没式箱体100的数量可以为多个，多个浸没式箱体可以容纳于一箱体内，如集装箱、冷却柜等。

在一些实施例中，浸没式箱体100可以包括多层，每层可以容纳多个发热元件120。

图7为本申请实施例提供的一种散热控制方法的流程示意图，该方法应用于浸没式液冷系统，该浸没式液冷系统包括浸没式箱体、散热器、循环泵、风机、干冷器，温度传感器、第一变频驱动器和第二变频驱动器。

温度传感器用于采集二次侧供液温度；第一变频驱动器用于控制循环泵的频率，以调整散热器冷却液的一次侧流量，从而调整流入浸没式箱体的冷却液的流量；第二变频驱动器用于控制干冷器风机的频率，从而调整风机的转速，实现干冷器散热量的控制，第二变频驱动器还用于启动或关闭干冷器。

在一些实施例中，浸没式液冷系统可以为前述浸没式液冷系统10，该散热控制方法可以由浸没式液冷系统10的散热控制器280执行。

如图7所示，该散热控制方法包括以下步骤：

步骤S701，获取温度传感器采集的二次侧供液温度。

步骤S702，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

步骤S703，基于所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，分别控制所述循环泵和所述风机的频率，以调整流入所述散热器的冷却液的流量，以及控制启动的干冷器的数量或启动的干冷器的散热量。

可选的，所述温度传感器为多个，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，包括：

基于多个温度传感器采集的二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

可选的，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，包括：

若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，且运行的干冷器的数量小于预设数量，则生成所述第一变频驱动器的第一控制信号，以在延时第一时间后，控制所述第一变频驱动器逐步增加所述循环泵的频率至目标频率，其中，所述目标频率位于所述循环泵的上限频率和下限频率之间；在所述循环泵的频率增加至上限频率后，若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第二控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第二时间后，新启动一台干冷器。

可选的，所述温度传感器还用于采集对所述散热器进行热交换后冷却介质水的一次侧水温，所述方法还包括：

若在所述第二控制信号的控制下新启动的干冷器风机的频率大于设定频率且所述一次侧水温高于所述设定温度与第二温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第三控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第三时间后，新启动一台干冷器。

可选的，所述方法还包括：

基于干冷器对应的水温散热模型，采用PID算法计算新启动的干冷器风机的频率，以通过控制信号控制所述第二变频驱动器将新启动的干冷器风机的频率调整为PID算法计算的频率。

可选的，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，还包括：

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于第三温度且小于或等于第四温度，且运行的干冷器的数量小于预设数量以及运行的干冷器的频率小于或等于第一预设频率，则生成所述第一变频驱动器的第四控制信号，以控制所述第一变频驱动器逐步减小所述循环泵的频率至目标频率；若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第四温度且小于或等于第五温度，且运行的干冷器风机的频率小于或等于第二预设频率，则生成所述第二变频驱动器的第五控制信号，以控制所述第二变频驱动器逐步关闭启动的干冷器直至启动的干冷器为一台；若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第五温度，则生成所述第二变频驱动器的第六控制信号，以控制所述第二变频驱动器关闭所有启动的干冷器。

可选的，所述方法还包括：

采用PID算法结合模糊控制算法，基于所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，计算所述散热器的散热量，并基于计算的散热量确定所述循环泵的频率；若确定的所述循环泵的频率小于所述上限频率且大于所述下限频率，则确定所述目标频率为确定的所述循环泵的频率；若确定的所述循环泵的频率大于或等于所述上限频率，则确定所述目标频率为所述上限频率；若确定的所述循环泵的频率小于或等于所述下限频率，则确定所述目标频率为所述下限频率。

可选的，该浸没式液冷系统还包括漏液传感器、烟雾传感器和监控摄像头。

相应的，所述方法还包括：

基于所述漏液传感器、所述烟雾传感器和所述监控摄像头中任一项输出的数据，判断浸没式箱体以及散热控制系统是否存在异常，以在不存在异常的情况下，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

可选的，当确定浸没式箱体或散热控制系统存在异常，则触发异常保护机制，如切断电源、进行声光预警等。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述方法实施例的散热控制方法。

上述的计算机可读存储介质，可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述本申请实施例中任意实施例提供的散热控制方法。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程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，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种散热控制系统，其特征在于，应用于浸没式箱体，所述散热控制系统包括：散热器、循环泵、风机、干冷器、温度传感器、第一变频驱动器、第二变频驱动器和散热控制器；

所述温度传感器用于采集二次侧供液温度；

所述散热控制器用于基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号；

所述第一变频驱动器用于基于输入的控制信号，控制所述循环泵的频率，以调整流入所述散热器的冷却液的流量；

所述第二变频驱动器用于基于输入的控制信号，启动或关闭所述干冷器，以及控制所述风机的频率，以调整启动的干冷器的数量或调整启动的干冷器的散热量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器为多个，所述散热控制器具体用于：

基于多个温度传感器采集的二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述散热控制器具体用于：

若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，且运行的干冷器的数量小于预设数量，则生成所述第一变频驱动器的第一控制信号，以在延时第一时间后，控制所述第一变频驱动器逐步增加所述循环泵的频率至目标频率，其中，所述目标频率位于所述循环泵的上限频率和下限频率之间；

在所述循环泵的频率增加至上限频率后，若所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值高于设定温度与第一温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第二控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第二时间后，新启动一台干冷器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述温度传感器还用于采集对所述散热器进行热交换后冷却介质水的一次侧水温，所述散热控制器还用于：

若在所述第二控制信号的控制下新启动的干冷器风机的频率大于设定频率且所述一次侧水温高于所述设定温度与第二温度的和，则生成所述第二变频驱动器的第三控制信号，以控制所述第二变频驱动器在延时第三时间后，新启动一台干冷器。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述散热控制器还用于：

基于干冷器对应的水温散热模型，采用PID算法计算新启动的干冷器风机的频率，以通过控制信号控制所述第二变频驱动器将新启动的干冷器风机的频率调整为PID算法计算的频率。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述散热控制器还用于：

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于第三温度且小于或等于第四温度，且运行的干冷器的数量小于预设数量以及运行的干冷器的频率小于或等于第一预设频率，则生成所述第一变频驱动器的第四控制信号，以控制所述第一变频驱动器逐步减小所述循环泵的频率至目标频率；

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第四温度且小于或等于第五温度，且运行的干冷器风机的频率小于或等于第二预设频率，则生成所述第二变频驱动器的第五控制信号，以控制所述第二变频驱动器逐步关闭启动的干冷器直至启动的干冷器为一台；

若所述设定温度减去所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值的差值大于所述第五温度，则生成所述第二变频驱动器的第六控制信号，以控制所述第二变频驱动器关闭所有启动的干冷器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述散热控制器还用于：

采用PID算法结合模糊控制算法，基于所述二次侧供液温度或多个所述二次侧供液温度的最大值与设定温度的差值，计算所述散热器的散热量，并基于计算的散热量确定所述循环泵的频率；

若确定的所述循环泵的频率小于所述上限频率且大于所述下限频率，则确定所述目标频率为确定的所述循环泵的频率；

若确定的所述循环泵的频率大于或等于所述上限频率，则确定所述目标频率为所述上限频率；

若确定的所述循环泵的频率小于或等于所述下限频率，则确定所述目标频率为所述下限频率。

8.根据权利要求4-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括漏液传感器、烟雾传感器和监控摄像头；

所述散热控制器还用于基于所述漏液传感器、所述烟雾传感器和所述监控摄像头中任一项输出的数据，判断浸没式箱体以及散热控制系统是否存在异常，以在不存在异常的情况下，基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号。

9.一种浸没式液冷系统，其特征在于，包括浸没式箱体和权利要求1-8任一项所述的散热控制系统；

所述浸没式箱体的腔体为封闭式腔体，以将发热元件以及冷却液封闭在所述浸没式箱体的腔体内，以对所述发热元件进行散热。

10.一种散热控制方法，其特征在于，所述方法应用于浸没式液冷系统，所述浸没式液冷系统包括浸没式箱体、散热器、循环泵、风机、干冷器，温度传感器、第一变频驱动器和第二变频驱动器；所述方法包括：

获取温度传感器采集的二次侧供液温度；

基于所述二次侧供液温度与设定温度的差值，生成所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号；

基于所述第一变频驱动器以及所述第二变频驱动器的控制信号，分别控制所述循环泵和所述风机的频率，以调整流入所述散热器的冷却液的流量，以及控制启动的干冷器的数量或启动的干冷器的散热量。