一种液冷源系统及其控制方法技术方案

本申请是关于一种液冷源系统，包括用于给负载进行温度控制的液体循环系统与温度制备系统；液体循环系统设有水泵和水箱，水箱中设有电热管，可以制备热量；温度制备系统设有压缩机、氟泵、储液器、冷凝器、风机、板式换热器以及多个阀件，制备冷量。该液冷源系统，能够制备冷量或者热量，使得设备能够在适应的温度中正常工作。同时，该液冷源系统的结构紧凑、整体小型化设计，高效集成、智能控制；各个器件之间连接简单，易检修；同时可以实现多模式调节，适用场景适用范围广，针对不同的场景情况使用不同的工作模式，节省能耗。节省能耗。节省能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷源系统及其控制方法


[0001]本申请涉及微型制冷装置
，尤其涉及一种液冷源系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]相关技术中，温度控制设备是低温工作器件或系统的重要部件之一，主要有以下几类应用：
[0003]1)冷却低功耗电子元器件，从而降低热噪声，增强带宽，并在传感器中实现超导。热噪声的降低可以改善前置放大器的信噪比。LRC滤波器中电感的寄生电阻通常为限制滤波器的质量因子，因此使用低温工作的超导材料可以显著提高质量因子。新的商业应用中特别是在无线通信系统的基站中使用高温超导体作为微波滤波器。
[0004]2)军用红外光电探测器是制冷机(器)的一个典型应用，需要将其工作温度降低至150K甚至100K以下来保证器件工作性能。激光雷达中，例如InGaAs APD(Avalanchephotodiode，雪崩光电二极管)需要200K左右的低温，目前大多数使用TEC(ThermoElectric Cooler，一种半导体制冷器)来实现制冷。
[0005]3)太赫兹传感器。太赫兹传感器可用于隐藏非金属武器的成像以及化学和生物材料的光谱鉴定上；太赫兹成像系统中的混频器基于超导热电子辐射热测量计(HTSHEBs)，工作在70K左右。
[0006]另一方面，电子设备(例如低噪声放大器)和传感器(例如红外探测器)由于布置的紧凑而变得越来越小，需要提供接近设备大小的冷却以减小整体系统尺寸，同时改善热性能并减少冷却器输入功率。另一方面，这些器件和设备自身小尺寸、低功耗、低寄生和器件负载等特点，也降低了制冷的需求，使得配备小型近端或片上低温制冷机成为可能。
[0007]而目前的制冷机体积、重量、功耗较大，远远达不到片上集成的水平，严重限制了红外探测系统的高度集成和小型化，使得其难以满足未来无人机、微纳卫星等小型化平台的应用需求。另外，这些温度控制设备只有制冷的功能，在极寒的环境下，不能进行制热，令设备正常工作。

技术实现思路

[0008]为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种液冷源系统及其控制方法，该液冷源系统，能够制备冷量或者热量，使得设备能够在适应的温度中正常工作。同时，该液冷源系统的结构紧凑、整体小型化设计，高效集成、智能控制；各个器件之间连接简单，易检修；同时可以实现多模式调节，适用场景适用范围广，针对不同的场景情况使用不同的工作模式，节省能耗。
[0009]本申请第一方面提供一种液冷源系统，包括给负载进行温度控制的液体循环系统与温度制备系统，所述液体循环系统与所述温度制备系统连接；所述液体循环系统设有水泵和水箱；所述温度制备系统设有压缩机、氟泵、储液器、冷凝器、风机、板式换热器以及多个阀件；所述板式换热器设有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口；所述第一端口和所
述第二端口与所述液体循环系统连接，所述第三端口和所述第四端口与所述温度制备系统连接；所述负载设有输出端和输入端，所述第一端口与所述输出端连接，所述第二端口与所述输入端之间还设有所述水箱以及与所述水箱连接的所述水泵，所述水箱中设有电热管；所述压缩机与所述第三端口连接，所述压缩机还与所述冷凝器连接；所述氟泵与所述第四端口连接，所述氟泵还连接所述储液器，所述储液器与所述冷凝器连接；所述风机设于所述冷凝器的一侧。
[0010]优选地，所述负载设有第一负载和第二负载，设有主系统和辅系统分别对所述第一负载和所述第二负载进行温度控制，所述主系统与所述辅系统分别设有液体循环回路。
[0011]优选地，在所述主系统中，设置两个水泵进行并联，其中一个为备用水泵。
[0012]优选地，设有外机和内机，分别安装于舱外和舱内；所述冷凝器、所述风机、所述储液器设于所述外机上；所述压缩机、所述氟泵、所述板式换热器、所述水箱和所述水泵设于所述内机上；所述内机与所述外机通过管路进行连接。
[0013]优选地，所述压缩机与所述氟泵组成双擎温度制备系统，设有压缩机工作模式、氟泵工作模式、双擎工作模式。
[0014]优选地，所述压缩机工作模式，所述第三端口的输出通过电磁阀与所述压缩机的输入连接，所述压缩机的输出通过单向阀与所述冷凝器的输入连接，所述冷凝器的输出通过干燥过滤器与所述储液器连接，所述储液器通过单向阀、膨胀阀与所述第四端口的输入连接；所述压缩机的输出通过电磁阀与所述第四端口的输入连接。
[0015]优选地，所述氟泵工作模式，所述第三端口的输出通过单向阀与所述冷凝器的输入连接，所述冷凝器的输出通过干燥过滤器与储液器连接，所述储液器的输出连接所述氟泵的输入，所述氟泵的输出通过膨胀阀与所述第四端口的输入连接。
[0016]优选地，所述双擎工作模式，所述第三端口的输出通过电磁阀与所述压缩机的输入连接，所述压缩机的输出通过单向阀与所述冷凝器的输入连接，所述冷凝器的输出通过干燥过滤器与所述储液器连接，所述储液器的输出连接所述氟泵的输入，所述氟泵的输出通过膨胀阀与所述第四端口的输入连接；所述压缩机的输出通过电磁阀与所述第四端口的输入连接。
[0017]本申请第二方面提供一种液冷源系统的控制方法，包括：
[0018]控制板，分别与控制板连接的显示面板、多个传感器、压缩机、水泵、氟泵、风机、电热管、多个阀件；
[0019]所述控制板的控制步骤为：
[0020]S1，电源输入，控制板以及显示面板开始工作；
[0021]S2，所述控制板通过所述传感器分别对压缩机过载、高压保护、加热保护、温度、流量、液位进行感测，对输入信号进行采样；
[0022]S3，采样后的信号与当前在控制板上设定的温度、流量参数进行比较、计算和处理，得到输出信号；
[0023]S4，根据输出信号控制压缩机、水泵、氟泵、风机、电热管以及各个阀件的工作。
[0024]优选地，在S2中，显示面板上设有分别对压缩机过载、高压保护、加热保护、温度、流量、液位的输入信号进行采样的选项，在显示面板上选择需要的选项，选择后的信息反馈至控制板。
[0025]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：该液冷源系统，通过压缩泵、氟泵制备冷量或者通过电热管制备热量，使得设备能够在适应的温度中正常工作。同时，该液冷源系统给所述负载进行温度控制的液体循环系统与温度制备系统，结构紧凑、整体小型化设计，高效集成、智能控制。所述第一端口和所述第二端口与所述液体循环系统连接，所述第三端口和所述第四端口与所述温度制备系统连接，各个器件之间连接简单，易检修。同时所述压缩机与所述氟泵组成双擎温度制备系统，设有压缩机工作模式、氟泵工作模式、双擎工作模式，可以实现多模式调节，适用场景适用范围广，针对不同的场景情况使用不同的工作模式，节省能耗。
[0026]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，并不能限制本申请。
附图说明
[0027]通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷源系统，其特征在于，包括：给负载进行温度控制的液体循环系统与温度制备系统，所述液体循环系统与所述温度制备系统连接；所述液体循环系统设有水泵和水箱；所述温度制备系统设有压缩机、氟泵、储液器、冷凝器、风机、板式换热器以及多个阀件；所述板式换热器设有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口；所述第一端口和所述第二端口与所述液体循环系统连接，所述第三端口和所述第四端口与所述温度制备系统连接；所述负载设有输出端和输入端，所述第一端口与所述输出端连接，所述第二端口与所述输入端之间还设有所述水箱以及与所述水箱连接的所述水泵，所述水箱中设有电热管；所述压缩机与所述第三端口连接，所述压缩机还与所述冷凝器连接；所述氟泵与所述第四端口连接，所述氟泵还连接所述储液器，所述储液器与所述冷凝器连接；所述风机设于所述冷凝器的一侧。2.根据权利要求1所述的液冷源系统，其特征在于：所述负载设有第一负载和第二负载，设有主系统和辅系统分别对所述第一负载和所述第二负载进行温度控制，所述主系统与所述辅系统分别设有液体循环回路。3.根据权利要求2所述的液冷源系统，其特征在于：在所述主系统中，设置两个水泵进行并联，其中一个为备用水泵。4.根据权利要求1所述的液冷源系统，其特征在于：设有外机和内机，分别安装于舱外和舱内；所述冷凝器、所述风机、所述储液器设于所述外机上；所述压缩机、所述氟泵、所述板式换热器、所述水箱和所述水泵设于所述内机上；所述内机与所述外机通过管路进行连接。5.根据权利要求1所述的液冷源系统，其特征在于：所述压缩机与所述氟泵组成双擎温度制备系统，设有压缩机工作模式、氟泵工作模式、双擎工作模式。6.根据权利要求5所述的液冷源系统，其特征在于：所述压缩机工作模式，所述第三端口的输出通过电磁阀与所述压缩机的输入连接，所述压缩机...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱元成，熊伟国，吴光朋，
申请(专利权)人：深圳市酷凌时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：