CN119155971A - 冷却系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种冷却系统及其控制方法。散热循环子系统中经过待冷却设备后的第一制冷剂,与防冻液循环子系统的防冻液通过第一换热设备进行热交换,以使得防冻液循环子系统的防冻液吸收散热循环子系统的第一制冷剂的热量;防冻液循环子系统中经过第一换热设备换热后的防冻液,与制冷循环子系统中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备进行热交换,以使得制冷循环子系统的第二制冷剂吸收防冻液循环子系统的防冻液的热量。本公开可以减小换热温度波动对待冷却设备的冷却效果的影响,从而降低环境温度对冷却效果的影响,提升整个冷却系统的冷却稳定性,提高冷却系统对待冷却设备进行冷却散热的控制精度和可靠性。
Description
技术领域
本公开涉及冷却技术领域,尤其涉及一种冷却系统及其控制方法。
背景技术
随着高功率芯片技术的快速发展,大型天线和超算中心的电子设备近年来也迎来了超常规发展,作为第三代半导体材料的典型代表,以氮化镓芯片替代传统的砷化镓芯片,可实现芯片效率由30%提高至50%,是高功率电子芯片能力提升的重要手段。
氮化镓芯片在提升高功率芯片能力的同时,带来热流密度大幅提升的问题。散热已经成为限制氮化镓功率器件技术进一步发展和应用的最大瓶颈。
相关技术中的气-液两相冷却技术可利用制冷剂在常压下对温度敏感的特性,直接将液态制冷剂输送至电子设备内部,利用液态制冷剂蒸发为气态的气化潜热,将电子设备的热量带走。但是,上述气-液两相冷却技术的散热完全依靠冷凝风机散热,受环境温度限制比较大。例如,在高环境温度(一般45℃以上)情况下,供液温度会超过60℃,冷却能力受限,难以发挥出电子设备中氮化镓器件的最大能力,限制了电子设备的能力提升。
发明内容
鉴于此,为了解决现有技术中气-液两相冷却技术受环境温度限制比较大,在高环境温度情况下冷却能力受限,难以发挥出电子设备中氮化镓器件的最大能力,限制了电子设备的能力提升的技术问题,本公开提供一种冷却系统及其控制方法。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种冷却系统,所述冷却系统包括防冻液换热循环子系统、制冷循环子系统以及待冷却设备的散热循环子系统;
所述散热循环子系统中经过所述待冷却设备后的第一制冷剂,与所述防冻液循环子系统的防冻液通过第一换热设备进行热交换,以使得所述防冻液循环子系统的防冻液吸收所述散热循环子系统的所述第一制冷剂的热量;
所述防冻液循环子系统中经过所述第一换热设备换热后的防冻液,与所述制冷循环子系统中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备进行热交换,以使得所述制冷循环子系统的所述第二制冷剂吸收所述防冻液循环子系统的防冻液的热量。
在一个可选的实施方式中,所述防冻液循环子系统包括用于储存防冻液的第一储液设备,所述第一储液设备的第一进液口与所述第一换热设备中防冻液的出液口连通,且所述第一储液设备的出液口与所述第二换热设备中防冻液的进液口连通。
在一个可选的实施方式中,所述防冻液循环子系统包括三通阀,所述三通阀的进液口与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,所述三通阀的第一出液口与所述第一换热热备中防冻液的进液口连通,所述三通阀的第二出液口与所述第一储液设备的第二进液口连通。
在一个可选的实施方式中,所述三通阀包括电动三通阀。
在一个可选的实施方式中,所述防冻液循环系统包括第一驱动泵,所述三通阀的进液口通过所述第一驱动泵与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,其中,所述第一驱动泵的进液口与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,所述第一驱动泵的出液口与所述三通阀的进液口连通。
在一个可选的实施方式中,所述制冷循环子系统包括制冷压缩机,所述制冷压缩机的进液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的出液口连通,所述制冷压缩机的出液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通;
所述冷却系统包括控制装置,所述控制装置被配置为,基于所述制冷压缩机的设定温度和进液温度的差值调节所述制冷压缩机的运行频率。
在一个可选的实施方式中,所述制冷循环子系统包括冷凝器和散热风机,所述散热风机用于为所述冷凝器散热,所述制冷压缩机的出液口通过所述冷凝器与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通,其中,所述冷凝器的进液口与所述制冷压缩机的出液口连通,所述冷凝器的出液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通;
所述控制装置与所述散热风机电连接,所述控制装置被配置为,基于所述制冷压缩机的出液温度和出液压力调节所述散热风机的运行频率。
在一个可选的实施方式中,所述散热循环子系统包括第二驱动泵和用于储存所述第一制冷剂的第二储液设备,所述第二储液设备的进液口与所述第一换热设备中所述第一制冷剂的出液口连通,所述第二储液设备的出液口与所述第二驱动泵的进液口连通,所述第二驱动泵的出液口与所述待冷却设备中所述第一制冷剂的进液口连通,以为所述待冷却设备进行散热降温。
在一个可选的实施方式中,所述散热循环子系统包括液位开关,所述液位开关位于所述第二储液设备中,所述液位开关与所述第二驱动泵电连接;
其中,在所述第二储液设备中所述第一制冷剂的液位低于液位阈值的情况下,所述液位开关处于断开状态;在所述液位开关处于断开状态下,所述第二驱动泵与电源处于断开状态。
在一个可选的实施方式中,所述第一换热设备包括板式热交换器,和/或,所述第二换热设备包括蒸发器
根据本公开实施例的第二方面,提供一种控制方法,所述控制方法应用于如第一方面任一项所述冷却系统,当所述冷却系统的防冻液子循环系统包括三通阀和第一驱动泵时,所述控制方法包括:
以设定时长间隔,基于所述第一驱动泵的当前出液温度以及设定出液温度,控制所述三通阀的开度,以调节所述三通阀的第一出液口和第二出液口的出液量。
在一个可选的实施方式中,所述以设定时长间隔,基于所述第一驱动泵的出液温度以及设定出液温度,控制所述三通阀的开度,包括:
每间隔所述设定时长间隔,检测一次所述第一驱动泵的当前出液温度;
基于所述当前出液温度和所述设定出液温度,确定当前温度差以及当前温度变化率;
基于所述当前温度差和所述当前温度变化率,确定所述三通阀的开度调整数据;
基于所述开度调整数据调整所述三通阀的开度。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本公开的冷却系统中,散热循环子系统中经过待冷却设备后的第一制冷剂,与防冻液循环子系统的防冻液通过第一换热设备进行热交换,以使得防冻液循环子系统的防冻液吸收散热循环子系统的第一制冷剂的热量;防冻液循环子系统中经过第一换热设备换热后的防冻液,与制冷循环子系统中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备进行热交换,以使得制冷循环子系统的第二制冷剂吸收防冻液循环子系统的防冻液的热量。该冷却系统中的第一制冷剂、防冻液以及第二制冷剂的管路相互独立、不连通,防冻液循环子系统可在该冷却系统中起到承上启下的作用,作为散热循环子系统与制冷循环子系统之间的中间换热缓冲,当制冷循环子系统受环境温度影响引起第二制冷剂的温度波动时,由于其需要通过防冻液循环子系统将其冷却效果传递到散热循环子系统,因此可以减小换热温度波动对待冷却设备的冷却效果的影响,从而降低环境温度对冷却效果的影响,提升整个冷却系统的冷却稳定性,提高冷却系统对待冷却设备进行冷却散热的控制精度和可靠性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
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,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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,对于本领域普通技术人员而言,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。
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是根据一示例性实施例示出的冷却系统的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的防冻液循环子系统的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的制冷循环子系统的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的散热循环子系统的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的另一冷却系统的示意图。
附图标记:
10、防冻液循环子系统;11、第一储液设备;12、三通阀;13、第一驱动泵;14、第一温度检测装置;
20、制冷循环子系统;21、冷凝器;22、散热风机;23、制冷压缩机;24、膨胀阀;25、第二温度检测装置;26、第一压力检测装置;27、第三温度检测装置;28、第二压力检测装置;
30、散热循环子系统;31、第二驱动泵;32、第二储液设备;33、液位开关;34、视液镜;35、流量计;36、第四温度检测装置;37、第五温度检测装置;38、第三压力检测装置;39、第四压力检测装置;310、第五压力检测装置;311、第六压力检测装置;312、第七压力检测装置;313、第六温度检测装置;314、第七温度检测装置;
400、第一换热设备;
500、第二换热设备;
600、待冷却设备。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,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的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。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同方案。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化,那么这些方向性的指示也相应的随着变化,例如:描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本申请,而不是为了限值本申请的保护范围。
为了解决现有技术中气-液两相冷却技术受环境温度限制比较大,在高环境温度情况下冷却能力受限,难以发挥出电子设备中氮化镓器件的最大能力,限制了电子设备的能力提升的技术问题,本公开提供一种冷却系统及其控制方法。
其中,本公开的冷却系统中,散热循环子系统中经过待冷却设备后的第一制冷剂,与防冻液循环子系统的防冻液通过第一换热设备进行热交换,以使得防冻液循环子系统的防冻液吸收散热循环子系统的第一制冷剂的热量;防冻液循环子系统中经过第一换热设备换热后的防冻液,与制冷循环子系统中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备进行热交换,以使得制冷循环子系统的第二制冷剂吸收防冻液循环子系统的防冻液的热量。该冷却系统中的第一制冷剂、防冻液以及第二制冷剂的管路相互独立、不连通,防冻液循环子系统可在该冷却系统中起到承上启下的作用,作为散热循环子系统与制冷循环子系统之间的中间换热缓冲,当制冷循环子系统受环境温度影响引起第二制冷剂的温度波动时,由于其需要通过防冻液循环子系统将其冷却效果传递到散热循环子系统,因此可以减小换热温度波动对待冷却设备的冷却效果的影响,从而降低环境温度对冷却效果的影响,提升整个冷却系统的冷却稳定性,提高冷却系统对待冷却设备进行冷却散热的控制精度和可靠性。
在一个示例性实施例中,提供了一种冷却系统。参考图1所示,冷却系统包括防冻液换热循环子系统、制冷循环子系统20以及待冷却设备600的散热循环子系统30。
散热循环子系统30用于进行第一制冷剂的循环,待冷却设备600可接入散热循环子系统30,散热循环子系统30通过第一制冷剂为待冷却设备600进行冷却散热。待冷却设备600例如可以是设置有氮化镓功率器件的电子设备,也可以是其他具有冷却散热需求的电子设备,对此不作限定。
防冻液循环子系统10用于进行防冻液的循环,防冻液循环子系统10与散热循环子系统30可共用同一换热设备,记为第一换热设备400。第一换热设备400例如可以是板式热交换器,也可以是其他换热设备,对此不作限定。第一换热设备400中的一路管路接入散热循环子系统30,且位于待冷却设备600的下游侧,即第一制冷剂先经过待冷却设备600,吸收待冷却设备600的热量后,再进入第一换热设备400。第一换热设备400中的另一管路接入防冻液循环子系统10。散热循环子系统30中的第一制冷剂与防冻液循环子系统10中的防冻液在第一换热设备400处进行热交换。
即,散热循环子系统30中经过待冷却设备600后的第一制冷剂,与防冻液循环子系统10的防冻液通过第一换热设备400进行热交换,以使得防冻液循环子系统10的防冻液吸收散热循环子系统30的第一制冷剂的热量,从而实现对散热循环子系统30中的第一制冷剂进行降温,使得第一制冷剂可在散热循环子系统30中再次对待冷却设备600进行冷却散热。
其中,制冷循环子系统20用于进行第二制冷剂的循环。防冻液循环子系统10与制冷循环子系统20可共用同一换热设备,记为第二换热设备500。第二换热设备500例如可以是蒸发器,也可以是其他换热设备,对此不作限定。第二换热设备500中的一路管路接入散热循环子系统30,且位于第一换热设备400的下游侧,即防冻液先经过第一换热设备400,在第一换热设备400处吸收散热循环子系统30中第一制冷剂的热量后,再进入第二换热设备500。第二换热设备500中的另一管路接入制冷循环子系统20。制冷循环子系统20中的第二制冷剂与防冻液循环子系统10中的防冻液在第二换热设备500处进行热交换。
即,防冻液循环子系统10中经过第一换热设备400换热后的防冻液,与制冷循环子系统20中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备500进行热交换,以使得制冷循环子系统20的第二制冷剂吸收防冻液循环子系统10的防冻液的热量,从而实现对防冻液循环子系统10中的防冻液进行降温,使得防冻液可在防冻液循环子系统10中再次对散热循环子系统30的第一制冷剂进行降温。
该冷却系统中,制冷循环子系统20在对第二制冷剂进行降温后,将其传输至第二换热设备500,然后在第二换热设备500吸收防冻液循环子系统10中防冻液的热量,以对防冻液进行降温。降温后的防冻液可在第一换热设备400吸收散热循环子系统30中第一制冷剂的热量,以对第一制冷剂进行降温。降温后第一制冷剂在散热循环子系统30中继续传输,待其传输至待冷却设备600后,吸收待冷却设备600的热量,以对待冷却设备600进行冷却散热。然后再次流经第一换热设备400,被防冻液循环子系统10中流经第一换热设备400的防冻液吸收热量,如此循环。而对于防冻液,其流经第一换热设备400后,待其流经第二换热设备500时,便可被制冷循环子系统20中流经第二换热设备500的第二制冷剂吸收热量,然后防冻液可继续流动,再次进入第一换热设备400,如此循环。第二制冷剂在第二换热设备500吸收防冻液的热量后,可继续在制冷循环子系统20传输,然后被制冷循环子系统20的其他设备进行降温后,再次进入第二换热设备500进行换热,如此循环。
需要说明的是,该冷却系统中,制冷循环子系统20需要设置对第二制冷剂进行降温的设备,作为整个冷却系统的制冷源头。散热循环子系统30可以设置对第一制冷剂进行降温的设备,也可以不设置,对此不作限定。当散热循环子系统30设置对第一制冷剂进行降温的设备后,可以进一步辅助提升整个冷却设备的冷却效果。当散热循环子系统30未设置对第一制冷剂进行降温的设备时,第一制冷剂可以在第一换热设备400处与防冻液循环子系统10的防冻液进行换热,通过防冻液循环子系统10的防冻液吸收第一制冷剂的热量,实现对第一制冷剂的降温。防冻液循环子系统10可以设置对防冻液进行降温的设备,也可以不设置,对此不作限定。当防冻液循环子系统10设置对防冻液进行降温的设备后,可以进一步辅助提升整个冷却设备的冷却效果。当防冻液循环子系统10未设置对防冻液进行降温的设备时,吸收第一制冷剂热量后的防冻液可以在第二换热设备500处与制冷循环子系统20的第二制冷剂进行换热,通过制冷循环子系统20的第二制冷剂吸收防冻液的热量,实现对防冻液的降温。
其中,当制冷循环子系统20受环境温度影响引起第二制冷剂的温度波动时,由于需要通过防冻液循环子系统10将其冷却效果传递到散热循环子系统30,因此可以减小换热温度波动对待冷却设备600的冷却效果的影响,降低环境温度对冷却效果的影响。
例如,在炎热的夏季,环境温度升高,制冷循环子系统20的制冷效率可能会受到一定影响,导致第二制冷剂的温度升高。但由于防冻液循环子系统10的缓冲作用,散热循环子系统30中的第一制冷剂的温度波动相对较小,从而保证了待冷却设备600的冷却效果。
其中,防冻液循环子系统10在冷却系统中起到承上启下的作用,作为散热循环子系统30与制冷循环子系统20之间的中间换热缓冲。这种设计可以使冷却系统更加稳定地运行,减少因温度波动引起的系统故障。
例如,在制冷循环子系统20出现故障或需要进行维护时,防冻液循环子系统10可以继续为散热循环子系统30提供一定的冷却能力,保证待冷却设备600在短时间内不会因温度过高而损坏。
另外,该冷却系统通过独立的管路设计和中间换热缓冲,冷却系统可以更加精确地控制待冷却设备600的温度。同时,由于各个子系统相互独立,一旦某个子系统出现故障,不会影响其他子系统的正常运行,提高了冷却系统的可靠性。
例如,在待冷却设备600的运行过程中,该冷却系统可以根据待冷却设备600的实际温度需求,精确地调节制冷循环子系统20和防冻液循环子系统10的工作参数,以实现最佳的冷却效果。同时,如果散热循环子系统30中的第一管路出现泄漏等故障,不会影响防冻液循环子系统10和制冷循环子系统20的正常运行,可以及时进行维修,不影响整个冷却系统的工作。
即,该冷却系统中的第一制冷剂、防冻液以及第二制冷剂的管路相互独立、不连通,防冻液循环子系统10可在该冷却系统中起到承上启下的作用,作为散热循环子系统30与制冷循环子系统20之间的中间换热缓冲。当制冷循环子系统20受环境温度影响引起第二制冷剂的温度波动时,由于其需要通过防冻液循环子系统10将其冷却效果传递到散热循环子系统30,因此可以减小换热温度波动对待冷却设备600的冷却效果的影响,从而降低环境温度对冷却效果的影响,提升整个冷却系统的冷却稳定性,提高冷却系统对待冷却设备600进行冷却散热的控制精度和可靠性。
在一个示例性实施例中,提供了一种冷却系统。参考图1、图2和图5所示,该冷却系统中的防冻液循环子系统10可包括用于储存防冻液的第一储液设备11。第一储液设备11的第一进液口与第一换热设备400中防冻液的出液口连通,且第一储液设备11的出液口与第二换热设备500中防冻液的进液口连通。
其中,第一储液设备11可选用高强度、耐腐蚀的材料制作,如不锈钢或特殊塑料材质。其容量根据冷却系统的规模和需求进行确定,确保能够储存足够的防冻液以满足系统的正常运行。
第一储液设备11可设计有密封良好的盖子,以防止防冻液受到外界污染和蒸发损失。同时,可在设备上设置液位指示器,方便操作人员随时观察防冻液的液位高度。
其中,第一储液设备11的第一进液口通过管路与第一换热设备400中防冻液的出液口紧密连通。管路采用耐高温、耐腐蚀的材料,确保防冻液在流通过程中不会发生泄漏或受到污染。
其中,第一储液设备11的出液口通过另一管路与第二换热设备500中防冻液的进液口连通。同样,管路的连接要牢固可靠,保证防冻液能够顺畅地从第一储液设备11流向第二换热设备500。
在冷却系统运行时,散热循环子系统30中经过待冷却设备600后的第一制冷剂进入第一换热设备400,与防冻液进行热交换。吸热后的加热的防冻液从第一换热设备400的出液口流出,通过管路流入第一储液设备11的第一进液口。进入第一储液设备11的防冻液可暂时储存起来,等待进一步的循环。当需要进行下一轮换热时,防冻液从第一储液设备11的出液口流出,通过管路进入第二换热设备500。在第二换热设备500中,防冻液与制冷循环子系统20中制冷后的第二制冷剂进行热交换,被冷却后的防冻液再次进入循环,为散热循环子系统30中的第一制冷剂提供降温作用。
该实施例中,第一储液设备11的作用主要是缓解热负荷突变,并且具有稳压作用(消除防冻液温度变化引起的防冻液体积变化),属于防冻液循环子系统10中的开式系统。当待冷却设备600的热负荷突然增加时,散热循环子系统30中的第一制冷剂温度迅速升高。在这种情况下,第一换热设备400中与第一制冷剂进行热交换的防冻液也会快速升温。由于有第一储液设备11的存在,热交换后的高温防冻液可以流入第一储液设备11进行缓冲,而不是直接进入第二换热设备500。第一储液设备11能够暂时储存这些高温防冻液,避免其对制冷循环子系统20造成过大的冲击。
而且,防冻液的体积会随着温度的变化而发生变化。当防冻液温度升高时,体积会膨胀;温度降低时,体积会收缩。在开式系统中,第一储液设备11可以容纳防冻液因温度变化而产生的体积变化。例如,在冬季和夏季,环境温度差异较大,防冻液的温度也会随之变化。有了第一储液设备11,就可以避免因防冻液体积变化而导致系统压力不稳定的问题。第一储液设备11能够有效地缓解热负荷突变和稳压,使系统在各种工况下都能保持相对稳定的运行状态。无论是在热负荷突然增加还是在温度变化较大的情况下,第一储液设备11都能为系统提供良好的缓冲,确保冷却系统的可靠性。
另外,第一储液设备11可为冷却系统提供了稳定的防冻液供应源。无论制冷循环子系统20或散热循环子系统30的工作状态如何变化,第一储液设备11都能够储存一定量的防冻液,确保系统在不同工况下都能正常运行。
例如,当制冷循环子系统20出现短暂的故障或温度波动时,第一储液设备11中的防冻液可以继续为散热循环子系统30提供一定的冷却能力,维持待冷却设备600的温度在安全范围内。
另外,第一储液设备11的存在可使得防冻液的维护和管理更加方便。操作人员可以通过液位指示器随时监测防冻液的量,及时进行补充或更换。同时,如果需要对防冻液进行处理或维护,如添加防腐剂、检测酸碱度等,可以在第一储液设备11处进行操作,而不会影响整个冷却系统的运行。
其中,该实施例的防冻液循环子系统10可包括三通阀12,三通阀12的进液口与第二换热设备500中防冻液的出液口连通,三通阀12的第一出液口与第一换热热备中防冻液的进液口连通,三通阀12的第二出液口与第一储液设备11的第二进液口连通。三通阀12可以是电动三通阀,也可以是其他三通阀12,对此不作限定。当其为电动三通阀时,更便于实现自动控制。
其中,由于设置了三通阀12,因此该冷却系统可根据需求控制防冻液在防冻液循环子系统10的流向。三通阀12能够根据系统的实际运行情况,精确地分配防冻液的流量,确保冷却系统在不同工况下都能高效运行。例如,在待冷却设备600的热负荷较低时,可以将更多的防冻液导向第一储液设备11进行储存或调整系统压力;在热负荷较高时,将大部分防冻液直接导向第一换热设备400,以实现快速冷却。
该实施例中,通过控制三通阀12的开度,可以调节防冻液在不同支路中的流量比例,从而实现对冷却系统的温度、压力等参数的精确控制。防冻液循环子系统10可通过调节三通阀12的开度,调整参与第一换热设备400中换热的防冻液的流量,从而间接调整参与制冷循环子系统20的发热量,使得待冷却设备600的发热量最终和制冷循环子系统20的制冷量相匹配。
例如,当系统温度过高时,可以增大流向第一换热设备400的防冻液流量,提高冷却效率;当系统压力过高时,可以适当调整三通阀12的开度,将部分防冻液导向第一储液设备11,降低系统压力。
其中,该实施例的防冻液循环系统可包括第一驱动泵13,三通阀12的进液口通过第一驱动泵13与第二换热设备500中防冻液的出液口连通。其中,第一驱动泵13的进液口与第二换热设备500中防冻液的出液口连通,第一驱动泵13的出液口与三通阀12的进液口连通。
第一驱动泵13可以更好地确保防冻液在整个防冻液循环子系统10中能够克服管路阻力和其他阻碍,实现顺畅的流动。例如,在长距离的管路布局或复杂的系统结构中,第一驱动泵13能够提供足够的压力,使防冻液能够快速到达各个换热设备,提高换热效率。
另外,通过调整第一驱动泵13的转速或运行频率,可以控制防冻液的流量。以更好地适应不同的冷却需求。例如,当待冷却设备600的热负荷较高时,可以提高第一驱动泵13的转速,增加防冻液的流量,以提高冷却效果;当热负荷较低时,可以降低第一驱动泵13的转速,减少能耗。
第一驱动泵13和三通阀12的协同作用,使得防冻液循环子系统10能够更加稳定地运行。即使在制冷循环子系统20或散热循环子系统30出现波动时,也能够通过调整防冻液的流量和流向,保持系统的温度和压力在合理范围内,提高了整个冷却系统的可靠性。
另外,通过精确控制第一驱动泵13的运行和三通阀12的开度,可以根据实际冷却需求调整防冻液的流量,避免不必要的能源浪费。例如,在低负载情况下,降低第一驱动泵13的功率和调整三通阀12的流向,可以减少能源消耗,提高系统的能源效率。
该实施例中,第一驱动泵13确保防冻液能够快速循环,而三通阀12能够根据实际需求将防冻液精确地导向需要冷却的部位,从而实现高效的冷却效果。无论是在高负荷还是低负荷情况下,都能保证待冷却设备600始终处于适宜的温度范围内。第一驱动泵13和三通阀12的高质量和可靠性设计,确保了冷却系统的长期稳定运行。即使在长时间运行或恶劣的工作环境下,也能保持良好的性能。同时,系统还可以配备备用的第一驱动泵13和三通阀12,以提高系统的可靠性和容错能力。
其中,该实施例可提供一种冷却系统的控制方法,该控制方法中,可以以设定时长间隔,基于第一驱动泵13的当前出液温度以及设定出液温度,控制三通阀12的开度,以调节三通阀12的第一出液口和第二出液口的出液量,从而调整参与第一换热设备400中换热的防冻液的流量,从而间接调整参与制冷循环子系统20的发热量,使得待冷却设备600的发热量最终和制冷循环子系统20的制冷量相匹配。
其中,第一驱动泵13与第一换热设备400之间的管路可设置第一温度检测装置14(例如温度传感器),用于检测第一驱动泵13的出液温度。该冷却系统还可设置控制装置,三通阀12可以是电动三通阀。控制装置可与第一温度检测装置14电连接,也可以与电动三通阀电连接。该实施例中,可每间隔设定时长间隔,检测一次第一驱动泵13的出液温度,记为当前出液温度。然后,控制装置可基于当前出液温度和设定出液温度,确定当前温度差以及当前温度变化率。然后再基于当前温度差和当前温度变化率,确定三通阀12的开度调整数据。最后基于开度调整数据调整三通阀12的开度。
需要说明的是,上述的设定时长间隔以及设定出液温度等可以根据实际需求设置,对其具体数值可不作限定。开度调整数据可以包括三通阀12的第一出液口对应的开度调整值,也可以包括三通阀12的第二出液口对应的开度调整值,对此不作限定。
在一些实施方式中,
设定时长间隔可以是10s,开度调整数据为三通阀12的第一出液口对应的开度调整值。该实施方式中,冷却系统的制冷循环子系统20可包括制冷压缩机23,在制冷压缩机23运行后,电动三通阀调节步幅可按以下方式确定,每间隔10秒调节一次。
其中,电动三通阀开度调整值记为D1,D1=当前温度差*【出液温差系数】+当前温度变化率*【出液温度变化率系数】。其中,出液温差系数可根据实际需求设置,例如,其默认为1,范围0~10;出液温度变化率系数也可根据实际需求设置,例如,其默认为0.5,范围0~5。
其中,当前温度差=当前出液温度-【设定出液温度】。设定出液温度即为第一驱动泵13设定的最低的出液温度,其可以根据实际需求设置,例如,其可以默认为21℃,范围7℃~40℃。
当前温度变化率=(当前出液温度-10s的出液温度)*6;当前温度变化率的单位:℃/min。10s前的出液温度即上一次检测到的当前出液温度。
该实施方式中,电动三通阀的实际调节步幅=|D1|%;
假如:D1≥0,则控制电动三通阀的第一出液口对应的开度关小|D1|%;
假如:D1<0,则控制电动三通阀的第一出液口对应的开度开大|D1|%;
当|D1|≥5时,可按最大5%的步幅进行调节,以避免单次调节步幅过大对系统造成的冲击,提高了冷却系统的稳定性和可靠性。
需要说明的是,除了可以通过以上方式进行三通阀12的开度调节外,也可以通过其他方式进行调节,对此不作限定。
该实施例中,通过实时监测第一驱动泵13的出液温度,并根据温度差和温度变化率自动调整三通阀12的开度,可以实现对冷却系统出液温度的精确控制。确保待冷却设备600始终在适宜的温度范围内运行,提高电子设备的稳定性和可靠性。另外,当三通阀12为电动三通阀时,系统可根据实际运行情况自动调整三通阀12的开度,无需人工干预。这大大提高了冷却系统的智能化程度,减少了人工操作的复杂性和错误率。而且,该实施例设定电动三通阀的最大调节步幅可以避免单次调节过大对系统造成的冲击,提高了冷却系统的稳定性和可靠性。同时,系统可以根据实际情况进行动态调整,适应各种复杂的工作条件。
在一个示例性实施例中,提供了一种冷却系统及其控制方法。参考图1、图3和图5所示,该冷却系统中,制冷循环子系统20包括冷凝器21和散热风机22,散热风机22用于为冷凝器21散热。制冷压缩机23的出液口通过冷凝器21与第二换热设备500中第二制冷剂的进液口连通。具体地,冷凝器21的进液口与制冷压缩机23的出液口连通,冷凝器21的出液口与第二换热设备500中第二制冷剂的进液口连通。
在制冷循环子系统20中,制冷压缩机23将第二制冷剂压缩后,高温高压的第二制冷剂从制冷压缩机23的出液口流出,进入冷凝器21。在冷凝器21中,第二制冷剂与外界空气进行热交换,散热风机22为冷凝器21散热,降低第二制冷剂的温度。冷却后的第二制冷剂从冷凝器21的出液口流出,进入第二换热设备500,吸收防冻液的热量后温度升高,再回到制冷压缩机23进行再次制冷。
其中,制冷循环子系统20可配备第二温度检测装置25(例如温度传感器)和第一压力检测装置26(例如压力传感器),分别用于监测制冷压缩机23的出液温度和出液压力。控制装置与上述温度检测装置、压力检测装置电连接。
其中,控制装置可与散热风机22电连接,控制装置被配置为,基于制冷压缩机23的出液温度和出液压力调节散热风机22的运行频率。例如,可以设定一些阈值和调节规则,当出液温度超过一定值时,提高散热风机22的运行频率,以增强散热效果;当出液压力过高时,也可以适当调整散热风机22的运行频率,以降低系统压力。需要说明的是,散热风机22具体的调节算法可以根据实际情况进行优化,例如采用比例 - 积分 - 微分(PID)控制算法,以实现更精确的温度和压力控制。
该实施例中,通过根据制冷压缩机23的出液温度和出液压力调节散热风机22的运行频率,可以实现对冷凝器21温度的精确控制,从而确保第二制冷剂的冷却效果。这有助于保持整个冷却系统的稳定运行,提高电子设备的冷却效率。而且,根据实际需求调整散热风机22的运行频率,可以避免风机一直以高频率运行,从而降低能源消耗。在低负载或低温环境下,散热风机22可以以较低的频率运行,减少不必要的能源浪费。另外,智能控制散热风机22的运行频率可以使制冷循环子系统20更加稳定地运行。避免了因散热不足或过度散热而导致的系统压力波动和温度不稳定,提高了整个冷却系统的可靠性。
另外,制冷压缩机23可以是变频压缩机,也可以是其他压缩机,对此不作限定。当其为变频压缩机时,制冷压缩机23的进液侧可设置第三温度检测装置27(例如温度传感器),通过检测制冷压缩机23的进液温度与设定进液温度的差值,来调节制冷压缩机23的运行频率。另外,制冷压缩机23的进液侧也可设置第二压力检测装置28(例如压力传感器),通过比较制冷压缩机23进液侧和出液侧的制冷剂的温度和压力,可以很好地判断制冷压缩机23的工作情况,也可以识别制冷压缩机23是否出现故障等。
其中,该实施例中,制冷循环子系统20可包括膨胀阀24,冷凝器21可通过膨胀阀24与第二换热设备500连通。具体地,膨胀阀24的进液口可与冷凝器21的出液口连通,膨胀阀24的出液口可与第二换热设备500的第二制冷剂的进液口连通。
在制冷循环子系统20中,制冷压缩机23将第二制冷剂压缩成高温高压的气体,从制冷压缩机23的出液口流出,进入冷凝器21。在冷凝器21中,高温高压的第二制冷剂与外界空气进行热交换,释放热量,冷却成高压液体。高压液体的第二制冷剂从冷凝器21的出液口流出,进入膨胀阀24。膨胀阀24根据系统的需求,对第二制冷剂进行节流降压,使其变成低温低压的气液混合物。低温低压的气液混合物从膨胀阀24的出液口流出,进入第二换热设备500。在第二换热设备500中,第二制冷剂与防冻液换热循环子系统中的防冻液进行热交换,吸收防冻液的热量,变成低温低压的气体,再回到制冷压缩机23进行再次压缩,完成制冷循环。
该实施例中,膨胀阀24通过控制第二制冷剂的流量,使其在流经膨胀阀24时压力降低,变成低温低压的状态,确保第二制冷剂能够在第二换热设备500中有效地吸收防冻液的热量,实现制冷效果。通过膨胀阀24可以精确地调节进入第二换热设备500的第二制冷剂的流量和压力,从而调节制冷量。这使得制冷循环子系统20能够适应不同的工作条件和冷却需求,提高系统的灵活性和稳定性。
该实施例通过在制冷循环子系统20中引入膨胀阀24,实现了对第二制冷剂的精确控制和高效制冷。这一设计提高了冷却系统的性能、稳定性和节能效果,为电子设备的可靠运行提供了有力保障。在实际应用中,可以根据具体的冷却需求和系统特点,选择合适类型的膨胀阀24,并优化其参数设置,以实现最佳的制冷效果和能源效率。
在一个示例性实施例中,提供了一种冷却系统及其控制方法。参考图1、图4和图5所示,该冷却系统中,散热循环子系统30包括第二驱动泵31和用于储存第一制冷剂的第二储液设备32,第二储液设备32的进液口与第一换热设备400中第一制冷剂的出液口连通,第二储液设备32的出液口与第二驱动泵31的进液口连通,第二驱动泵31的出液口与待冷却设备600中第一制冷剂的进液口连通,以为待冷却设备600进行散热降温。
在散热循环子系统30中,第一制冷剂在待冷却设备600中吸收热量后,温度升高,从待冷却设备600的出液口流出,进入第一换热设备400。在第一换热设备400中,第一制冷剂与防冻液进行热交换,被冷却后从第一换热设备400的出液口流出,进入第二储液设备32。第二储液设备32储存冷却后的第一制冷剂,并将其输送至第二驱动泵31的进液口。第二驱动泵31为第一制冷剂的流动提供动力,将其加压后从出液口流出,再次进入待冷却设备600,为待冷却设备600进行散热降温。
第二驱动泵31可以为第一制冷剂在散热循环子系统30中传输提供动力,确保第一制冷剂在散热循环子系统30中能够顺畅地流动,克服管路阻力和其他阻碍,使第一制冷剂能够快速到达待冷却设备600,提高散热效率。
另外,该散热循环子系统30中,通过调整第二驱动泵31的转速或运行频率,可以控制第一制冷剂的流量,以更好地适应不同的冷却需求。例如,当待冷却设备600的热负荷较高时,可以提高第二驱动泵31的转速,增加第一制冷剂的流量,以提高散热效果;当热负荷较低时,可以降低第二驱动泵31的转速,减少能耗。
第二储液设备32可用于储存第一制冷剂,从而为散热循环子系统30提供一定的缓冲容量,确保在不同工况下都能有足够的第一制冷剂供应。例如,在制冷循环子系统20出现短暂故障或温度波动较大时,第二储液设备32可以暂时储存冷却后的第一制冷剂,继续为待冷却设备600提供散热降温,保证设备的稳定运行。
而且,通过调节第二储液设备32中的液位,可以在一定程度上稳定散热循环子系统30的压力。例如,当第一制冷剂的体积因温度变化而发生变化时,第二储液设备32可以吸收或释放部分第一制冷剂,保持系统压力在合理范围内。
该实施例中,第二驱动泵31和第二储液设备32的配合,可以使得第一制冷剂能够快速、稳定地在待冷却设备600和第一换热设备400之间循环流动,实现高效的散热降温效果。无论是在高负荷还是低负荷情况下,都能保证待冷却设备600始终处于适宜的温度范围内。
其中,散热循环子系统30包括液位开关33。液位开关33位于第二储液设备32中,液位开关33与第二驱动泵31电连接。在第二储液设备32中第一制冷剂的液位低于液位阈值的情况下,液位开关33处于断开状态。在液位开关33处于断开状态下,第二驱动泵31与电源处于断开状态,从而无法启动。
该实施例中,第二驱动泵31的进液口通过管路与第二储液设备32连通,第二储液设备32需要配置足够的容量,并且具有一定高度,确保上述管路的进液口在第一制冷剂的液面以下,保证第二驱动泵31吸入的第一制冷剂为纯液态,防止第二驱动泵31吸入气体后损坏。
其中,液位开关33可实时监测第一制冷剂的液位。当监测的液位高于液位阈值时,液位开关33处于闭合状态,第二驱动泵31与电源连通,可以正常启动。当监测的液位低于液位阈值时,液位开关33处于断开状态。在液位开关33处于断开状态下,第二驱动泵31与电源处于断开状态,无法启动,从而更好地避免第二驱动泵31吸入气体后损坏。
其中,第二储液设备32上还可设置视液镜34。视液镜34的设置,可以让操作人员在不打开第二储液设备32的情况下,直接从外部清晰地观察到内部的情况,提升便利性。
其中,散热循环子系统30还可设置流量计35,流量计35可设置于第二驱动泵31与待冷却设备600之间的管路上,用于检测管路中第一制冷剂的流量,从而可以更好地监控散热循环子系统30的运行状态,以便于控制各个器件的运行参数,以得到更好地冷却效果。当然,也可根据流量计35检测到的流量以及其他参数判断冷却系统是否存在故障,提升整个冷却系统的运行可靠性。
其中,第二储液设备32还可设置第四温度检测装置36(例如温度传感器),用于监测第二储液设备32内第一制冷剂的温度。第二储液设备32与第二驱动泵31之间的管路上可设置第五温度检测装置37(例如温度传感器),用于监测此管路上的第一制冷剂的温度,也就是第二储液设备32的出液温度,也是第二驱动泵31的进液温度。第四温度检测装置36和第五温度检测装置37能够实时准确地监测第二储液设备32内和其与第二驱动泵31之间管路上的第一制冷剂温度,并可将检测到的温度传输至控制装置,为控制装置提供关键的温度数据,以便于控制装置调整第二驱动泵31的运行参数、制冷循环子系统20的制冷量等,以实现最佳的冷却效果。而且,通过检测上述温度,也可以判断冷却系统的运行情况,便于即使排查冷却系统的故障。
其中,散热循环子系统30还可包括第三压力检测装置38、第四压力检测装置39和第五压力检测装置310,分别位于第一换热设备400与第二储液设备32之间的管路、第二储液设备32与第二驱动泵31之间的管路以及第二驱动泵31的出液侧的管路,用来监测上述各段管路上的第二制冷剂的压力。三个压力检测装置可以为压力传感器,也可以是其他可检测压力的装置,对此不作限定。该实施例通过上述三个压力检测装置分别监测不同位置的压力,可为控制装置提供全面的压力数据,可以及时发现冷却系统中压力异常变化,以便采取相应的措施。而且,控制装置也可根据上述压力数据,调整第二驱动泵31的运行参数、调整整个散热循环子系统30的流量等,以实现最佳的冷却效果和系统稳定性。
其中,整个冷却系统也可在其他管路上设置压力检测装置和温度检测装置,以便于更好地监测各处的压力数据和温度数据,从而更好地判断冷却系统的运行状态。
例如,散热循环子系统30中还可设置第六压力检测装置311、第七压力检测装置312、第六温度检测装置313以及第七温度检测装置314。此处的压力检测装置与温度检测装置的具体器件可参考上述其他压力检测装置和温度检测装置,在此不作赘述。
其中,第六压力检测装置311和第六温度检测装置313可设置于流量计35与待冷却设备600之间的管路上,用于检测此段管路中第一制冷剂的压力和温度。第七压力检测装置312和第七温度检测装置314可设置于待冷却设备600与第一换热设备400之间的管路上,用于检测此段管路中第一制冷剂的压力和温度。通过设置上述压力检测装置和温度检测装置可以更好地判断对待冷却设备600的冷却效果,并可结合其他参数对冷却系统进行更合适的控制,以提升整个冷却系统的使用体验。
需要说明的是,与传统单相液冷相比,该实施例的气-液两相的冷却系统的换热能力可提高10倍以上,保证待冷却设备600中氮化镓芯片具有较好的温度特性,支撑氮化镓芯片发挥出最大能力,助力待冷却设备600(例如电子设备)能力提升。而且,该却系统设备组成简单、集成度高,能满足更大冷却需求的应用场景。
相关技术的单相液冷系统(无相变液冷系统)中,一般利用防冻液(例如乙二醇水溶液)的升温显热将待冷却设备600的热量带走,由于显热换热效率低,冷却能力受限,难以发挥出氮化镓芯片的最大能力,极大的限制了电子设备的能力提升。
但是,该气-液两相的冷却系统是一次直接换热,取消了制冷剂与乙二醇水溶液的二次换热过程,把制冷剂直接送入待冷却设备600内部,在待冷却设备600内部吸收热量的同时,第一制冷剂由液态变为气态。与常规的单相液冷相比,气-液两相的冷却系统的设备组成更简单,同样换热量所需要的第一制冷剂的流量约为传统单相液冷方案中乙二醇水溶液流量的20%(可以减小泵功消耗和系统工质储存量),冷却效率更高,能满足更大冷却需求的应用场景,可实现高集成设计。
另外,气-液两相的冷却系统通过选用热性能优良、环境友好的制冷剂,可减少冷却介质的流量,压缩机、用于供液的驱动泵、传输管路、阀门等关键部件的尺寸、重量、耗电均大幅减小,支撑冷却系统的高集成、轻量化设计,尺寸和重量下降30%以上、耗电降低20%以上。
另外,根据电子器件的寿命特性,温度每上升10℃,寿命将减半。该实施例提供的低供液温度技术,可将第一制冷剂的供液温度维持在30℃以下,大幅延长待冷却设备600的寿命。
需要说明的是,该冷却系统中可以包括一个待冷却设备600,也可以包括不止一个待冷却设备600,对此不作限定,只要满足冷却需求即可。
该实施例的冷却系统是一种更好地不受环境影响的制冷压缩机23间接制冷低供液温度两相的冷却系统,其可以将流入待冷却设备600的第一制冷剂的供液温度维持在30℃以下。冷却系统内设有3个循环子系统:制冷循环子系统20、防冻液循环子系统10和散热循环子系统30,3个循环子系统可通过板式换热器(即第一换热设备400)和蒸发器(即第二换热设备500)进行间接换热。3个循环子系统中的第二制冷剂、防冻液、第一制冷剂相互独立,不连通。
制冷循环子系统20可以通过制冷压缩机23、蒸发器、冷凝器21和变频风机、膨胀阀24的相互作用,形成一个制冷循环。
防冻循环子系统为单相制冷循环,在该冷却系统中起到承上启下的作用,通过2个换热器(第一换热设备400和第二换热设备500)分别和散热循环子系统30、制冷循环子系统20进行换热。该子系统中的第一储液设备11具有储存制冷量和缓冲突变热负荷的作用,使得制冷换热循环更加稳定,保证该冷却系统的稳定运行。
散热循环子系统30采用第一制冷剂在内部循环,通过制冷剂泵(即第二驱动泵31)将纯液态的第一制冷剂经过流量计35的计量后进入待冷却设备600的总管路中进行均匀分配(均匀分配的前提是纯液态流体),第一制冷剂在待冷却设备600中相变蒸发吸热,带走待冷却设备600的发热量。其中,为了更好地保证待冷却设备600大面积的均匀冷却,可使得第一制冷剂在待冷却设备600中为不完全蒸发,第一制冷剂流出待冷却设备600时仍为低温的气液两相混合物,低温的气液两相混合物进入板式换热器中,与温度更低的防冻液换热后,变为纯液态的第一制冷剂,进入储液器(即第二储液设备32)中,再由制冷剂泵将纯液态的第一制冷剂吸出送入待冷却设备600,形成一个完整的散热循环。
待冷却设备600的发热量通过板式换热器进入防冻液循环子系统10中,再由第一驱动泵13(例如,当防冻液为乙二醇水溶液时,第一驱动泵13可以是水泵)将吸收热量后的防冻液泵入蒸发器中换热,热量进入制冷循环子系统20内,由制冷循环子系统20中的变频风机对环境空气和冷凝器21中的第二制冷剂进行热交换,将热量散发到环境空气中,完成散热循环。
该冷却系统中的第一制冷剂、防冻液以及第二制冷剂的管路相互独立、不连通,防冻液循环子系统10可在该冷却系统中起到承上启下的作用,作为散热循环子系统30与制冷循环子系统20之间的中间换热缓冲,当制冷循环子系统20受环境温度影响引起第二制冷剂的温度波动时,由于其需要通过防冻液循环子系统10将其冷却效果传递到散热循环子系统30,因此可以减小换热温度波动对待冷却设备600的冷却效果的影响,从而降低环境温度对冷却效果的影响,提升整个冷却系统的冷却稳定性,提高冷却系统对待冷却设备600进行冷却散热的控制精度和可靠性。
专业人员应该还可以进一步意识到,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、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。
应当指出,在说明书中提到的“一个实施方式”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外,这样的短语未必是指同一实施例。此外,在结合实施例描述特定特征、结构或特性时,结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
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。在没有更多限值的情况下,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。
以上实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例,本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换,均在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种冷却系统,其特征在于,所述冷却系统包括防冻液换热循环子系统、制冷循环子系统以及待冷却设备的散热循环子系统;
所述散热循环子系统中经过所述待冷却设备后的第一制冷剂,与所述防冻液循环子系统的防冻液通过第一换热设备进行热交换,以使得所述防冻液循环子系统的防冻液吸收所述散热循环子系统的所述第一制冷剂的热量;
所述防冻液循环子系统中经过所述第一换热设备换热后的防冻液,与所述制冷循环子系统中制冷后的第二制冷剂通过第二换热设备进行热交换,以使得所述制冷循环子系统的所述第二制冷剂吸收所述防冻液循环子系统的防冻液的热量。
2.根据权利要求1所述冷却系统,其特征在于,所述防冻液循环子系统包括用于储存防冻液的第一储液设备,所述第一储液设备的第一进液口与所述第一换热设备中防冻液的出液口连通,且所述第一储液设备的出液口与所述第二换热设备中防冻液的进液口连通。
3.根据权利要求2所述冷却系统,其特征在于,所述防冻液循环子系统包括三通阀,所述三通阀的进液口与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,所述三通阀的第一出液口与所述第一换热热备中防冻液的进液口连通,所述三通阀的第二出液口与所述第一储液设备的第二进液口连通。
4.根据权利要求3所述冷却系统,其特征在于,所述三通阀包括电动三通阀。
5.根据权利要求3所述冷却系统,其特征在于,所述防冻液循环系统包括第一驱动泵,所述三通阀的进液口通过所述第一驱动泵与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,其中,所述第一驱动泵的进液口与所述第二换热设备中防冻液的出液口连通,所述第一驱动泵的出液口与所述三通阀的进液口连通。
6.根据权利要求1所述冷却系统,其特征在于,所述制冷循环子系统包括制冷压缩机,所述制冷压缩机的进液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的出液口连通,所述制冷压缩机的出液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通;
所述冷却系统包括控制装置,所述控制装置被配置为,基于所述制冷压缩机的设定温度和进液温度的差值调节所述制冷压缩机的运行频率。
7.根据权利要求6所述冷却系统,其特征在于,所述制冷循环子系统包括冷凝器和散热风机,所述散热风机用于为所述冷凝器散热,所述制冷压缩机的出液口通过所述冷凝器与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通,其中,所述冷凝器的进液口与所述制冷压缩机的出液口连通,所述冷凝器的出液口与所述第二换热设备中所述第二制冷剂的进液口连通;
所述控制装置与所述散热风机电连接,所述控制装置被配置为,基于所述制冷压缩机的出液温度和出液压力调节所述散热风机的运行频率。
8.根据权利要求1所述冷却系统,其特征在于,所述散热循环子系统包括第二驱动泵和用于储存所述第一制冷剂的第二储液设备,所述第二储液设备的进液口与所述第一换热设备中所述第一制冷剂的出液口连通,所述第二储液设备的出液口与所述第二驱动泵的进液口连通,所述第二驱动泵的出液口与所述待冷却设备中所述第一制冷剂的进液口连通,以为所述待冷却设备进行散热降温。
9.根据权利要求8所述冷却系统,其特征在于,所述散热循环子系统包括液位开关,所述液位开关位于所述第二储液设备中,所述液位开关与所述第二驱动泵电连接;
其中,在所述第二储液设备中所述第一制冷剂的液位低于液位阈值的情况下,所述液位开关处于断开状态;在所述液位开关处于断开状态下,所述第二驱动泵与电源处于断开状态。
10.根据权利要求1-9任一项所述冷却系统,其特征在于,所述第一换热设备包括板式热交换器,和/或,所述第二换热设备包括蒸发器。
11.一种控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于如权利要求1-10任一项所述冷却系统,当所述冷却系统的防冻液子循环系统包括三通阀和第一驱动泵时,所述控制方法包括:
以设定时长间隔,基于所述第一驱动泵的当前出液温度以及设定出液温度,控制所述三通阀的开度,以调节所述三通阀的第一出液口和第二出液口的出液量。
12.根据权利要求11所述控制方法,其特征在于,所述以设定时长间隔,基于所述第一驱动泵的出液温度以及设定出液温度,控制所述三通阀的开度,包括:
每间隔所述设定时长间隔,检测一次所述第一驱动泵的当前出液温度;
基于所述当前出液温度和所述设定出液温度,确定当前温度差以及当前温度变化率;
基于所述当前温度差和所述当前温度变化率,确定所述三通阀的开度调整数据;
基于所述开度调整数据调整所述三通阀的开度。
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