散热系统及其控制方法、电子设备技术方案

本申请公开了一种散热系统及其控制方法、电子设备。散热系统包括风冷装置、水冷装置和热管理模块；风冷装置设置于器件容置腔的腔壁与柜体的外壳之间，包括依次连通的第一风道、第三风道和第二风道；水冷装置包括热交换器件、流通管道、散热量检测模块和流量调节模块，热交换器件设置于所述第三风道内；散热量检测模块、流量调节模块和热交换器件均设置于流通管道上；热管理模块与散热量检测模块和流量调节模块均信号连接，以根据器件总能耗和和散热量检测模块的信息控制流量调节模块工作和/或控制所述风冷装置工作。本申请能够提高机柜的散热效率，从而提高电子设备的能效，尽可能实现电子设备的热/功平衡。

【技术实现步骤摘要】
散热系统及其控制方法、电子设备
本申请涉及电子
，特别是一种散热系统及其控制方法、电子设备。
技术介绍
随着科技的发展，数据中心正在呈指数级高速发展，其能耗已经引起设备的关注。数据中心的能效与动态散热已成为数据中心的头号挑战之一。目前的散热方式类似于建筑的中央空调，使得大量能耗浪费在无效的室内空气中，不利于提升能效；且现有的这种方式造成散热平均性和温控滞后，带来严重的热/功不平衡。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的是提供一种散热系统及其控制方法、电子设备，以提高散热效率，从而提高相应的电子设备的能效，尽可能实现电子设备的热/功平衡。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：本申请的第一方面提供了一种散热系统，用于对机柜进行散热，所述机柜包括柜体和设置于所述柜体内的器件容置腔；所述散热系统包括风冷装置、水冷装置和热管理模块；所述风冷装置设置于所述器件容置腔的腔壁与所述柜体的外壳之间，包括依次连通的第一风道、第三风道和第二风道，他们与所述器件容置腔共同形成循环风道；所述水冷装置包括热交换器件、流通管道、散热量检测模块和流量调节模块，所述热交换器件设置于所述第三风道内；所述散热量检测模块、所述流量调节模块和所述热交换器件均设置于所述流通管道上；所述散热量检测模块用于检测所述水冷装置的实际散热量；所述热管理模块与所述散热量检测模块、所述流量调节模块均信号连接，以根据所述机柜内的器件总能耗和所述散热量检测模块的信息控制所述流量调节模块工作和/或控制所述风冷装置工作。优选地，所述散热量检测模块包括流量计、第一温度检测单元、第二温度检测单元，所述流量计设置于所述流通管道上，所述第一温度检测单元和所述第二温度检测单元分别设置于所述热交换器件的入口侧和出口侧；所述第一温度检测单元、所述第二温度检测单元和所述流量计均与所述热管理模块信号连接。优选地，所述流量计设置于所述出口侧；所述流量调节模块设置于所述入口侧。优选地，所述流量计为超声波流量计。优选地，所述流量调节模块包括调速泵；或者，所述流量调节模块包括调节阀。优选地，所述流通管道的入口端和出口端分别设置有开关阀。优选地，所述流通管道的入口端和出口端与二次冷冻水管路或者一次冷冻水管路连通。优选地，所述热交换器包括盘管结构。优选地，沿所述第三风道的气体流向，所述盘管结构设置有多个。优选地，所述第一风道、所述第二风道和所述第三风道中的至少一者设置有气流产生器件；所述热管理模块还与所述气流产生器件信号连接。优选地，所述第一风道和所述第二风道分别设置有形成阵列的多个所述气流产生器件。优选地，设置于第一风道内的气流产生器件为第一气流产生器件组；设置于第二风道内的气流产生器件为第二气流产生器件组；所述第三风道内设置有所述气流产生器件，定义为第三气流产生器件组；所述第一气流产生器件组、第二气流产生器件组和所述第三气流产生器件组通过所述热管理模块单独控制。优选地，在所述第三风道内，所述热交换器件沿气体流向的相对两侧均设置有所述气流产生器件。优选地，所述风冷装置还包括第四风道，所述第一风道和所述第二风道设置于所述器件容置腔相对的两侧；所述第一风道、所述第四风道、所述第二风道和所述第三风道首尾顺次连通，形成循环风道。优选地，沿所述机柜的高度方向，所述器件容置腔具有多个子空间，相邻两个子空间之间以及所述子空间与所述器件容置腔的腔壁之间形成所述第四风道。优选地，各所述第四风道沿气体流向的两侧分别设置有气流产生器件。优选地，各所述第四风道均设置有第四温度检测单元，所述第四温度检测单元与所述热管理模块信号连接，各所述第四风道相对应的所述气流产生器件单独控制。优选地，所述器件容置腔上与所述第一风道、所述第二风道相邻的两个侧壁呈格栅结构，所述第一风道和所述第二风道分别通过与其相邻的格栅结构连通于所述第四风道。优选地，还包括设置于所述机柜内的多个第三温度检测单元，用于检测机柜内的空气温度，所述第三温度检测单元与所述热管理模块信号连接。优选地，所述机柜的外壳包括隔热结构，以隔离外界与所述机柜内部的热传递。本申请的第二方面提供了一种电子设备，具有机柜，还包括上述任一项所述的散热系统，所述散热系统设置于所述机柜内。优选地，所述电子设备为计算机机柜设备或者数据中心设备。本申请的第三方面提供了一种上述任一项所述的散热系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：获得所述水冷装置的实际散热量和所述机柜内的器件总能耗；根据所述实际散热量与所述器件总能耗控制所述水冷装置的介质流量和/或控制所述风冷装置的循环风量。优选地，获得所述水冷装置的实际散热量的过程具体包括：检测所述热交换器件入口侧和出口侧的温度差，并获取所述热交换器件的当前介质流量；所述实际散热量Q1＝当前介质流量*温度差*介质的比热容。优选地，根据所述实际散热量与所述总能耗控制所述水冷装置的介质流量/或控制所述风冷装置的循环风量的过程具体包括：计算Q2＝A*W+B；根据所述实际散热量Q1与Q2的大小按照PID控制方法控制所述介质流量/或控制所述风冷装置的循环风量，使Q1与Q2差值的绝对值小于预设值；其中，W为所述总能耗，A为散热系数，B为常数。优选地，当机柜内的空气温度大于目标温度时，A大于1；当机柜内的空气温度小于或者等于目标温度时，A小于1。优选地，所述散热系统还包括多个第三温度检测单元，各所述第三温度检测单元分布于机柜内的不同位置，所述控制方法还包括：检测各所述第三温度检测单元的空气温度；若任一所述空气温度超出预设温度范围，则调整散热系数A。优选地，所述第一风道、所述第二风道和所述第三风道分别设置有第一气流产生器件组、第二气流产生器件组和第三气流产生器件组；所述根据所述实际散热量与所述器件总能耗控制控制所述风冷装置的风量，具体为：根据所述实际散热量与所述器件总能耗分别控制所述第一气流产生器件组、所述第二气流产生器件组和所述第三气流产生器件组的转速。优选地，所述器件容置腔具有多个子空间，相邻两个子空间之间以及所述子空间与所述器件容置腔的腔壁之间形成第四风道，所述第一风道、所述第四风道、所述第二风道和所述第三风道首尾顺次连通，形成循环风道；各所述第四风道均设置有第四温度检测单元；所述第一气流产生器件组和所述第二气流产生器件组分别包括多个气流产生器件；所述第一气流产生器件组和所述第二气流产生器件组中各所述气流产生器件的转速根据与其对应的所述第四温度检测单元的检测结果进行控制。本申请的第四方面提供了一种散热系统，用于对封闭的机柜进行散热，所述机柜包括柜体和设置于所述柜体内的器件容置腔；所述散热系统包括风冷装置、水冷装置和热管理模块；其中，所述水冷装置包括热交换器件，用于将冷冻水引入所述机柜；所述风冷装置包括气流产生器件，用于使所述机柜内的空气循环流经所述热交换器件和所述器件容置腔，以便分别进行热交换；所述风冷装置、所述水冷装置均与所述热管理模块信号连接，所述热管理模块用于获得所述机柜内的器件总能耗和所述水冷装置的实际散热量，并根据所述总能耗和所述实际散热量动态控制所述水冷装置的介质流量和/或所述循环风量。优选地，所述水冷装置还包括用于检测实际散热量的散热量检测模块，所述散热量检测模块包括流量计、第一温度检测单元、第二温度检测单元，所述流量计设置于所述流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热系统，用于对机柜进行散热，所述机柜包括柜体和设置于所述柜体内的器件容置腔；其特征在于，所述散热系统包括风冷装置、水冷装置和热管理模块；所述风冷装置设置于所述器件容置腔的腔壁与所述柜体的外壳之间，包括依次连通的第一风道、第三风道和第二风道，他们与所述器件容置腔共同形成循环风道；所述水冷装置包括热交换器件、流通管道、散热量检测模块和流量调节模块，所述热交换器件设置于所述第三风道内；所述散热量检测模块、所述流量调节模块和所述热交换器件均设置于所述流通管道上；所述散热量检测模块用于检测所述水冷装置的实际散热量；所述热管理模块与所述散热量检测模块、所述流量调节模块均信号连接，以根据所述机柜内的器件总能耗和所述散热量检测模块的信息控制所述流量调节模块工作和/或控制所述风冷装置工作。

【技术特征摘要】
1.一种散热系统，用于对机柜进行散热，所述机柜包括柜体和设置于所述柜体内的器件容置腔；其特征在于，所述散热系统包括风冷装置、水冷装置和热管理模块；所述风冷装置设置于所述器件容置腔的腔壁与所述柜体的外壳之间，包括依次连通的第一风道、第三风道和第二风道，他们与所述器件容置腔共同形成循环风道；所述水冷装置包括热交换器件、流通管道、散热量检测模块和流量调节模块，所述热交换器件设置于所述第三风道内；所述散热量检测模块、所述流量调节模块和所述热交换器件均设置于所述流通管道上；所述散热量检测模块用于检测所述水冷装置的实际散热量；所述热管理模块与所述散热量检测模块、所述流量调节模块均信号连接，以根据所述机柜内的器件总能耗和所述散热量检测模块的信息控制所述流量调节模块工作和/或控制所述风冷装置工作。2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述散热量检测模块包括流量计、第一温度检测单元、第二温度检测单元，所述流量计设置于所述流通管道上，所述第一温度检测单元和所述第二温度检测单元分别设置于所述热交换器件的入口侧和出口侧；所述第一温度检测单元、所述第二温度检测单元和所述流量计均与所述热管理模块信号连接。3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述流量计设置于所述出口侧；所述流量调节模块设置于所述入口侧。4.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述流量计为超声波流量计。5.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述流量调节模块包括调速泵；或者，所述流量调节模块包括调节阀。6.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述流通管道的入口端和出口端分别设置有开关阀。7.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述流通管道的入口端和出口端与二次冷冻水管路或者一次冷冻水管路连通。8.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述热交换器包括盘管结构。9.根据权利要求8所述的散热系统，其特征在于，沿所述第三风道的气体流向，所述盘管结构设置有多个。10.根据权利要求1-9任一项所述的散热系统，其特征在于，所述第一风道、所述第二风道和所述第三风道中的至少一者设置有气流产生器件；所述热管理模块还与所述气流产生器件信号连接。11.根据权利要求10所述的散热系统，其特征在于，所述第一风道和所述第二风道分别设置有形成阵列的多个所述气流产生器件。12.根据权利要求11所述的散热系统，其特征在于，设置于第一风道内的气流产生器件为第一气流产生器件组；设置于第二风道内的气流产生器件为第二气流产生器件组；所述第三风道内设置有所述气流产生器件，定义为第三气流产生器件组；所述第一气流产生器件组、第二气流产生器件组和所述第三气流产生器件组通过所述热管理模块单独控制。13.根据权利要求10所述的散热系统，其特征在于，在所述第三风道内，所述热交换器件沿气体流向的相对两侧均设置有所述气流产生器件。14.根据权利要求11-13任一项所述的散热系统，其特征在于，所述风冷装置还包括第四风道，所述第一风道和所述第二风道设置于所述器件容置腔相对的两侧；所述第一风道、所述第四风道、所述第二风道和所述第三风道首尾顺次连通，形成循环风道。15.根据权利要求14所述的散热系统，其特征在于，沿所述机柜的高度方向，所述器件容置腔具有多个子空间，相邻两个子空间之间以及所述子空间与所述器件容置腔的腔壁之间形成所述第四风道。16.根据权利要求15所述的散热系统，其特征在于，各所述第四风道沿气体流向的两侧分别设置有气流产生器件。17.根据权利要求15所述的散热系统，其特征在于，各所述第四风道均设置有第四温度检测单元，所述第四温度检测单元与所述热管理模块信号连接，各所述第四风道相对应的所述气流产生器件单独控制。18.根据权利要求14所述的散热系统，其特征在于，所述器件容置腔上与所述第一风道、所述第二风道相邻的两个侧壁呈格栅结构，所述第一风道和所述第二风道分别通过与其相邻的格栅结构连通于所述第四风道。19.根据权利要求1-14任一项所述的散热系统，其特征在于，还包括设置于所述机柜内的多个第三温度检测单元，用于检测机柜内的空气温度，所述第三温度检测单元与所述热管理模块信号连接。20.根据权利要求1-14任一项所述的散热系统，其特征在于，所述机柜的外壳包括隔热结构，以隔离外界与所述机柜内部的热传递。21.一种电子设备，具有机柜，其特征在于，还包括权利要求1-20任一项所述的散热系统，所述散热系统设置于所述机柜内。22.根据权利要求21所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖聪，
申请(专利权)人：深圳市建恒测控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44