一种多单元均温的冷量分配智能控制电子散热系统

文档序号:30584137发布日期:2022-06-29 15:24阅读:119来源:国知局

1.本发明涉及设备散热技术领域,具体为一种多单元均温的冷量分配智能 控制电子散热系统。


背景技术:

2.在信息时代发展,各种电子设备向高密度发展,导致了更高的能耗,对 散热系统提出了更高的要求,传统的简单散热方式已经无法满足需要。对于 多单元设备的散热问题,以往研究人员大都从利用外环境,改善制冷源或设 备散热结构等方式解决,或者直接融合制冷设备,散热设备等为一体,导致 了散热各模块的封闭性,对于各种现有的设备来说,整体设备的更换带来了 巨大的成本。
3.虽然有很多新兴的产品技术出现,但是对于绝大多数已经量产的大型电 子设备,更换一体化制冷设备给成本带来巨大负担,因此在使用原设备的基 础上,需要各种广泛适用的设备或技术,对散热设备进行模块化改造,从而 达到更好的散热效果成为一种更容易接受的方式,并且随着技术的进步,精 准控制的散热技术,进一步减轻了制冷设备的负载,为冷源的节能方面带来 了新的方向。


技术实现要素:

4.针对现有技术的不足,本发明提供了一种多单元均温的冷量分配智能控 制电子散热系统,解决了设备在运行过程中因功耗散热不均所导致的区域温 差以及设备更换成本高,维护困难的问题。
5.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种多单元均温 的冷量分配智能控制电子散热系统,包括电子设备、控制台、温度传感器、 显示装置和制冷设备,所述电子设备通过传输模块与控制台相连,所述电子 设备与制冷设备相连,所述电子设备与温度传感器相连,所述温度传感器通 过无线发射模块与控制台相连,所述控制台通过电信号线与显示装置相连。
6.优选的,所述电子设备包括电源和液冷换热管道,所述电源通过电信号 线连接有功率检测仪,所述液位管道通过电信号线连接有漏液检测仪、流量 检测仪和压力检测仪。
7.优选的,所述功率检测仪、漏液检测仪、流量检测仪和压力检测仪均通 过电信号线与控制台相连。
8.优选的,所述显示装置为数码管、lcd屏和tft屏中的一种或多种。
9.优选的,一种多单元均温的冷量分配智能控制电子散热系统的使用方法, 包括以下步骤:
10.s1、将空间环境内的电子设备进行多单元布置,并将每个单元进行空间 中的物理隔离,然后分别铺设液冷换热管道,对制冷设备的冷流量通过液冷 换热管道进行输出,总流道通过电动三通球阀对下级支流的流量进行分流, 并通过控制器的信号调节进行分流流量,以此类推,直到支流管道分流到最 终的每个冷却单元,形成一种树状多级的分流控
制,回路热流量直接通过管 道汇集,返回制冷设备中进行下一次制冷循环;
11.s2、在空间环境中,各区域的电子设备上均连接有湿度传感器,设备电 源处设置功率检测仪、在液冷管道中设置漏液检测仪、流量检测仪和压力检 测仪,其中功率检测仪,湿度传感器、漏液检测仪、流量检测仪和压力检测 仪采集的数据通过传输模块与外部控制台相连接并将采集到的数据发送到无 线接收器,并将数据传输到控制台中;
12.s3、通过系统环境中各负载热功耗与管道实时采集的数据、分析服务器 热耗情况,然后基于传热学定律对固体导热、壁面对流换热进行热力学公式 推导分析,计算热量在制冷液不同流速中的传热速率,进一步研究各负载热 功耗、制冷量对温度变化的影响,对温度值变化进行理论计算,并将收集到 的数据作为神经网络的输入端,并与温度形成输入与输出的关系,通过大量 测试数据,运用神经网络算法,不断对传递函数进行训练,完成神经网络对 温度数据的预测值,通过精准预测温度值,以理论预测值为基准,对神经网 络的温度预测值进行误差调整,实现对电子设备系统环境温度变化的动态预 测:
13.s4、将s3步骤中得出的温度预测值与温度设定值进行对比,然后得出差 值,并作为系统输入,分析制冷量在管道中的流速对制冷效率的影响,根据 所划分的区域系统,然后在两个区域通过一个控制阀分配流量,每两个分控 制阀通过一个总阀控制,进而延展到更多的层级,每高一级在前一级控制算 法基础上,根据多空间温度变化与延迟对其控制算法参数进行标定,并通过 各级协同控制,实现各单位区间的均温效果。
14.本发明提供了一种多单元均温的冷量分配智能控制电子散热系统。具备 以下有益效果:
15.1、本发明根据采集的多类数据对负反馈温度进行神经网络预测与并进 行传热学的理论计算,用理论值修订预测值提高系统精准度,运用树状多级 控制的新型设计联动机构,实现制冷流量的实时动态调配,达到热控系统对 高温热点的精准散热和对冷源的高效利用和系统节能的目的。
16.2、本发明通过空间环境数据采集实现了实时获取精准的采集数据,并通 过温度传感器数据对空间环境的多重感知融合,可对每时段数据波动进行预 测,具有一定的系统自适应的抗干扰能力,解决了设备在运行过程中因功耗 散热不均所导致区域温差的问题。
17.3、本发明通过将空间环境数据采集,散热管道分单元设置,制冷流量控 制系统,实时监控预警系统进行模块化设计,各模块均可拿出进行单独组配 使用,解决设备更换成本高,维护困难的问题,通过结构与控制设计达到了 使用便捷化,维护简单化,提高系统运行稳定性的效果,在实际应用中,此 系统不仅可应用于液冷管道控制,也可用于风冷风阀控制等方式。
附图说明
18.图1为本发明的系统框图;
19.图2为本发明的电子设备组成框图;
20.图3为本发明的控制器的模块图;
21.图4为本发明的树状多级冷量分流控制设计示意图;
22.图5为本发明的多数据处理控制流程图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
24.实施例:
25.如图1-5所示,本发明实施例提供一种多单元均温的冷量分配智能控制 电子散热系统,包括电子设备、控制台、温度传感器、显示装置和制冷设备, 所述电子设备通过传输模块与控制台相连,所述电子设备与制冷设备相连, 所述电子设备与温度传感器相连,所述温度传感器通过无线发射模块与控制 台相连,温度传感器采集处理信号可通过无线发射模块传输,解决了封闭结 构线路设计不便的问题,所述控制台通过电信号线与显示装置相连。
26.所述电子设备包括电源和液冷换热管道,所述电源通过电信号线连接有 功率检测仪,所述液位管道通过电信号线连接有漏液检测仪、流量检测仪和 压力检测仪。
27.所述功率检测仪、漏液检测仪、流量检测仪和压力检测仪均通过电信号 线与控制台相连。
28.所述显示装置为数码管、lcd屏和tft屏中的一种或多种,通过人机交互 界面对采集值实时监控,可进行阈值设定,达到预警值可以发出警报提示工 作人员,并且可精准定位预警位置,实现系统的人性化设定与安全保证。
29.一种多单元均温的冷量分配智能控制电子散热系统的使用方法,包括以 下步骤:
30.s1、将空间环境内的电子设备进行多单元布置,并将每个单元进行空间 中的物理隔离,然后分别铺设液冷换热管道,对制冷设备的冷流量通过液冷 换热管道进行输出,总流道通过电动三通球阀对下级支流的流量进行分流, 并通过控制器的信号调节进行分流流量,以此类推,直到支流管道分流到最 终的每个冷却单元,形成一种树状多级的分流控制,回路热流量直接通过管 道汇集,返回制冷设备中进行下一次制冷循环;
31.s2、在空间环境中,各区域的电子设备上均连接有湿度传感器,设备电 源处设置功率检测仪、在液冷管道中设置漏液检测仪、流量检测仪和压力检 测仪,其中功率检测仪,湿度传感器、漏液检测仪、流量检测仪和压力检测 仪采集的数据通过传输模块与外部控制台相连接并将采集到的数据发送到无 线接收器,并将数据传输到控制台中;
32.s3、通过系统环境中各负载热功耗与管道实时采集的数据、分析服务器 热耗情况,然后基于传热学定律对固体导热、壁面对流换热进行热力学公式 推导分析,计算热量在制冷液不同流速中的传热速率,进一步研究各负载热 功耗、制冷量对温度变化的影响,对温度值变化进行理论计算,并将收集到 的数据作为神经网络的输入端,并与温度形成输入与输出的关系,通过大量 测试数据,运用神经网络算法,不断对传递函数进行训练,完成神经网络对 温度数据的预测值,通过精准预测温度值,以理论预测值为基准,对神经网 络的温度预测值进行误差调整,实现对电子设备系统环境温度变化的动态预 测,根据采集的多类数据对负反馈温度进行神经网络预测与并进行传热学的 理论计算,用理论值修订预测值,从而提高了系统的精准度;
33.s4、将s3步骤中得出的温度预测值与温度设定值进行对比,然后得出差 值,并作
为系统输入,分析制冷量在管道中的流速对制冷效率的影响,根据 所划分的区域系统,然后在两个区域通过一个控制阀分配流量,每两个分控 制阀通过一个总阀控制,进而延展到更多的层级,每高一级在前一级控制算 法基础上,根据多空间温度变化与延迟对其控制算法参数进行标定,并通过 各级协同控制,实现各单位区间的均温效果,运用树状多级控制的新型设计 联动机构,实现了制冷流量的实时动态调配,达到热控系统对高温热点的精 准散热和对冷源的高效利用和系统节能的目的,该系统不仅可应用于液冷管 道控制,也可用于风冷风阀控制等方式。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而 言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。
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