一种具备防凝露功能的双回路液冷系统及控制方法与流程

本发明涉及一种具备防凝露功能的双回路液冷系统，属于液冷。

背景技术：

1、近年来，随着我国电力电子技术和信息技术的高速发展，电子元器件发热功率逐步攀升。传统的风冷散热系统由于散热效率低、占用空间大、运行噪声明显，已难以满足现代电力电子设备的散热需求。水冷散热具有散热效率高、噪音低、体积小的优点，能够避免风冷散热方式固有缺点，可以根据电路结构，灵活设计水冷板的形状，使得散热设备的体积尺寸进一步压缩。在高热流密度散热领域，水冷散热已逐步取代风冷散热。

2、然而，水冷散热在高温高湿环境下工作时，由于供液温度低于露点温度，可能会出现凝露风险，造成系统短路，威胁电力电子设备的安全运行。如何科学地设计水冷系统以及水冷系统的运行控制模式，能够使得电力电子设备在全温域工作区间内有效地避免凝露是水冷散热领域中较为有挑战性的课题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具备防凝露功能的双回路液冷系统及控制方法，采用内外双循环设计，采用板式换热器实现内外循环隔离，通过调节外循环进水流量，保证电力电子设备工作温度始终处于露点温度之上，从而有效地实现防凝露。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种具备防凝露功能的双回路液冷系统，包括内循环系统和外循环系统，其中：

4、所述内循环系统包括通散热模块、水泵以及板式换热器，所述散热模块通过管路依次与水泵、板式换热器连接，板式换热器再通过管路返回散热模块，形成循环；

5、所述外循环系统与内循环系统共用一个板式换热器，所述外循环系统还包括电磁阀和管路，所述板式换热器一端通过电磁阀和管路与外部供水连接，一端通过管路连接至外部。

6、进一步的，所述散热模块设有多个，多个散热模块并联连接。

7、进一步的，所述散热模块与水泵之间还设有储液罐。

8、进一步的，所述水泵并联设有两只，分别为主泵和备用泵，两只水泵互为冗余，水泵出口设有单向阀，且设有用于监测内循环压力的压力传感器。

9、进一步的，所述外循环系统与内循环系统的管路上均设有用于监测温度的温度传感器。

10、进一步的，所述外循环系统的换热环境内设有用于监测环境露点温度的露点仪。

11、进一步的，还包括电控系统，所述电控系统通过can总线与温度传感器、压力传感器以及露点仪连接。

12、进一步的，所述电控系统中设有报警模块，用于传感器故障时报警。

13、第二方面，本发明提供一种根据前述任一项所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统的控制方法，包括：

14、当外循环系统的进口温度tw低于环境露点温度td时，若此时内循环系统的出口温度小于安全阈值t0，电磁阀开度为0％；

15、若此时内循环系统的出口温度大于高温阈值t1，电磁阀开度为100％；

16、当外循环系统的进口温度tw高于环境露点温度td时，电磁阀全开100％。

17、进一步的，包括：

18、当主泵正常工作时，若检测到压力传感器压力小于设定阈值，则立即切换到备用泵。

19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

20、1)本发明采用内外双循环设计，通过板式换热器实现内外循环隔离，保证了内循环系统内部工质的洁净度，降低了腐蚀风险。此外，换热模块内的冷却液通过内循环泵驱动内循环工质，使得外循环可以在较小压降下实现系统换热。

21、2)本发明考虑了结露风险。通过监测外循环进水温度和换热空间露点温度，动态调整电磁阀的开度，有效避免了结露风险。

技术特征：

1.一种具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，包括内循环系统和外循环系统，其中：

2.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述散热模块设有多个，多个散热模块并联连接。

3.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述散热模块与水泵之间还设有储液罐。

4.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述水泵并联设有两只，分别为主泵和备用泵，两只水泵互为冗余，水泵出口设有单向阀，且设有用于监测内循环压力的压力传感器。

5.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述外循环系统与内循环系统的管路上均设有用于监测温度的温度传感器。

6.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述外循环系统的换热环境内设有用于监测环境露点温度的露点仪。

7.根据权利要求1所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，还包括电控系统，所述电控系统通过can总线与温度传感器、压力传感器以及露点仪连接。

8.根据权利要求7所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统，其特征在于，所述电控系统中设有报警模块，用于传感器故障时报警。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的具备防凝露功能的双回路液冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种具备防凝露功能的双回路液冷系统及控制方法。所述系统包括内循环系统和外循环系统，其中：所述内循环系统包括散热模块、储液水箱、水泵、板式换热器等部件，所述散热模块通过管路依次与储液水箱、水泵、板式换热器等连接，板式换热器再通过管路返回散热模块，形成循环；所述外循环系统与内循环系统共用一个板式换热器，所述外循环系统还包括电磁阀和管路，所述板式换热器一端通过电磁阀和管路与外部供水连接，一端通过管路连接至外部；本发明通过板式换热器实现内外循环隔离，保证了内循环系统内部工质的洁净度，降低了腐蚀风险，通过监测外循环进水温度和电子元器件工作区的露点温度，动态调整电磁阀的开度，有效避免了结露风险。

技术研发人员：陆高锋,张庆,沙奔,戴晓航,汪珂,黄森,丁涛
受保护的技术使用者：苏州华旃航天电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15