具有相变和辅助冷却系统的热管理系统技术方案

一种热管理系统包括：液体冷却单元；冷凝器；以及处理器。处理器位于服务器内，该系统还包括：相变冷却装置，其与所述处理器热连通并与所述冷凝器流体连通。该系统还包括：单相冷却装置，其与所述相变冷却装置热连通并与所述液体冷却单元流体连通。该系统还包括：温度传感器，其与所述单相冷却装置热连通；以及流体泵，其在所述液体冷却单元和所述单相冷却装置之间移动流体。TEC装置也可以实施在相变冷却装置和单相冷却装置之间。装置和单相冷却装置之间。装置和单相冷却装置之间。

【技术实现步骤摘要】
具有相变和辅助冷却系统的热管理系统


[0001]本专利技术的实施方式总体上涉及服务器和电子冷却系统。更特别的是，本专利技术的实施方式涉及具有相变和辅助冷却系统的冷却系统。

技术介绍

[0002]电子产品冷却是计算硬件和其他电子装置(如CPU服务器、GPU服务器、存储服务器、网络设备、边缘和移动系统、车载计算盒等)的重要市场。这些电子产品的冷却变得越来越有挑战性，通过不断提供设计的热环境来确保它们正常运行。以前的用于冷却电子产品部件的解决方案不包括辅助或冗余的冷却系统，可能无法处理冷却模块的故障。此外，以前的解决方案可能需要复杂的系统架构，以实现冗余设计。

技术实现思路

[0003]本专利技术第一方面的实施方式提供了一种热管理系统，包括：液体冷却单元；冷凝器；处理器，其位于服务器内；相变冷却装置，其与所述处理器热连通并与所述冷凝器流体连通；单相冷却装置，其与所述相变冷却装置热连通并与所述液体冷却单元流体连通；温度传感器，其与所述单相冷却装置热连通；以及流体泵，其在所述液体冷却单元和所述单相冷却装置之间泵送流体。
[0004]在一些实施例中，所述温度传感器与所述流体泵连通，使得在所述温度传感器达到预定的阈值时，所述流体泵进行操作。
[0005]在一些实施例中，所述热管理系统进一步包括：位于所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间的热电冷却(TEC)装置。
[0006]在一些实施例中，所述相变冷却装置、所述TEC装置、所述温度传感器和所述单相冷却装置被制作成单一封装。
[0007]在一些实施例中，所述温度传感器位于所述TEC装置和所述单相冷却装置之间。
[0008]在一些实施例中，所述热管理系统进一步包括：底板管理控制器(BMC)，其与所述温度传感器和所述TEC装置连通以控制到所述TEC装置的功率。
[0009]在一些实施例中，所述BMC和所述流体泵都与所述温度传感器连通，以基于由所述温度传感器检测到的温度选择性地激活所述TEC和所述流体泵。
[0010]在一些实施例中，所述热管理系统进一步包括：一个或更多个额外服务器，每个额外服务器包括额外相变冷却装置、额外单相冷却装置以及额外温度传感器。
[0011]在一些实施例中，所述热管理系统进一步包括额外冷凝器，其对应连接到所述额外服务器中的每一个。
[0012]在一些实施例中，所述服务器的单相冷却装置以及所述一个或更多个额外服务器的每个单相冷却装置共用所述液体冷却单元。
[0013]本专利技术第二方面的实施方式提供了一种电子产品冷却封装，包括：相变冷却装置；单相冷却装置；热电冷却(TEC)装置，其位于所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间，
以在所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间提供热连通；以及温度传感器，其位于所述TEC装置和所述单相冷却装置之间的交界处附近。
[0014]在一些实施例中，所述温度传感器连接到底板管理控制器(BMC)，以控制所述TEC装置的操作。
[0015]在一些实施例中，所述温度传感器连接到流体泵以控制所述单相冷却装置的操作。
[0016]本专利技术第三方面的实施方式提供了一种电子装置内的热管理方法，包括：使用温度传感器检测在热电冷却(TEC)装置和单相冷却装置之间的界面处的温度，其中所述TEC装置位于所述单相冷却装置和相变冷却装置之间，且所述相变冷却装置与服务器内的处理器热接触；如果由所述温度传感器检测到的温度低于第一温度阈值T1，则操作所述相变冷却装置而不激活所述TEC装置或所述单相冷却装置；如果由所述温度传感器检测到的所述温度高于T1且低于第二温度阈值T2，则操作所述相变冷却装置并激活所述TEC装置；以及如果由所述温度传感器检测到的所述温度高于T2且低于第三温度阈值T3，则操作所述相变冷却装置并激活所述TEC装置且激活所述单相冷却装置。
[0017]在一些实施例中，操作所述TEC装置包括使用与所述温度传感器连通的底板管理控制器(BMC)控制到所述TEC的功率。
[0018]在一些实施例中，操作所述单相冷却装置包括控制位于所述单相冷却装置和液体冷却单元之间的流体泵。
[0019]在一些实施例中，所述方法进一步包括：如果由所述温度传感器检测到的所述温度高于T3，则增加所述流体泵的操作速度。
[0020]在一些实施例中，所述方法进一步包括：检测一个或更多个额外服务器中的每一个内的额外温度，每个额外服务器包括额外相变冷却装置、额外单相冷却装置、额外TEC装置和额外温度传感器；以及基于从其各自的额外服务器测得的所述额外温度来操作所述额外TEC装置和所述额外单相冷却装置中的每一个。
[0021]在一些实施例中，每个单相冷却装置使用单一流体泵。
[0022]在一些实施例中，所述方法进一步包括：如果在任何温度传感器处检测到的任何温度高于T2，则激活所述单一流体泵。
附图说明
[0023]附图的图示中以举例而非限制的方式说明本专利技术的实施方式，其中类似的附图标记表示类似的元件。
[0024]图1示出了根据本公开实施方式的具有相变系统和辅助系统的热管理系统的框图。
[0025]图2示出了根据本公开实施方式的具有热电冷却(TEC)装置的热管理系统的框图。
[0026]图3示出了根据本公开实施方式的具有底板管理控制器(BMC)的另一热管理系统的框图。
[0027]图4示出了根据本公开实施方式的用于管理多个服务器的热管理系统的框图。
[0028]图5是示出了根据本公开实施方式的设计和操作热管理系统的示例方法的流程图。
[0029]图6是示出了根据本公开实施方式的操作热管理系统的示例方法的流程图。
具体实施方式
[0030]本说明书中提到的“一个实施方式”或“实施方式”是指与实施方式一起描述的特定特征、结构或特性可以包括在本专利技术的至少一个实施方式中。说明书中不同地方出现的“在一个实施方式中”这一短语不一定都是指同一个实施方式。
[0031]在本文提供的实施方式的描述中，可以使用术语“联接”和“连接”及其衍生词。应当理解的是，这些术语并不打算作为彼此的同义词。“联接”用于表示两个或更多个元件(它们可能或可能不彼此直接处于物理或电接触)彼此合作或相互作用。“连接”用于表示相互联接的两个或更多个元件之间建立了连通。此外，术语“服务器”、“客户端”和“装置”旨在泛指数据处理系统，而不是具体指服务器、客户端和/或装置的特定形式因素。
[0032]本文描述的实施方式提供了包括多个独立冷却装置的冗余冷却系统。本文公开的解决方案显著提高了装置制造效率，并提供了用在使用不同冷却流体的不同系统冷却架构中的灵活性。
[0033]根据一些实施方式，本文公开的技术为关键处理器提供了先进的解决方案，以解决一些重大的挑战。这些优势包括：关键处理器的高功率密度热管理；冷却模块层面的冗余；高系统可靠性；对系统控制或传感器的低依赖性；易于安装和服务；以及与不同系统/设备基础设施和冷却流体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，包括：液体冷却单元；冷凝器；处理器，其位于服务器内；相变冷却装置，其与所述处理器热连通并与所述冷凝器流体连通；单相冷却装置，其与所述相变冷却装置热连通并与所述液体冷却单元流体连通；温度传感器，其与所述单相冷却装置热连通；以及流体泵，其在所述液体冷却单元和所述单相冷却装置之间泵送流体。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其中所述温度传感器与所述流体泵连通，使得在所述温度传感器达到预定的阈值时，所述流体泵进行操作。3.根据权利要求1或2所述的热管理系统，进一步包括：位于所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间的热电冷却(TEC)装置。4.根据权利要求3所述的热管理系统，其中所述相变冷却装置、所述TEC装置、所述温度传感器和所述单相冷却装置被制作成单一封装。5.根据权利要求3所述的热管理系统，其中所述温度传感器位于所述TEC装置和所述单相冷却装置之间。6.根据权利要求3所述的热管理系统，进一步包括：底板管理控制器(BMC)，其与所述温度传感器和所述TEC装置连通以控制到所述TEC装置的功率。7.根据权利要求6所述的热管理系统，其中所述BMC和所述流体泵都与所述温度传感器连通，以基于由所述温度传感器检测到的温度选择性地激活所述TEC和所述流体泵。8.根据权利要求1或2所述的热管理系统，进一步包括：一个或更多个额外服务器，每个额外服务器包括额外相变冷却装置、额外单相冷却装置以及额外温度传感器。9.根据权利要求8所述的热管理系统，进一步包括额外冷凝器，其对应连接到所述额外服务器中的每一个。10.根据权利要求8所述的热管理系统，其中所述服务器的单相冷却装置以及所述一个或更多个额外服务器的每个单相冷却装置共用所述液体冷却单元。11.一种电子产品冷却封装，包括：相变冷却装置；单相冷却装置；热电冷却(TEC)装置，其位于所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间，以在所述相变冷却装置和所述单相冷却装置之间提供热连通；以及温度传感器，其位于所述TEC装置和所述单相冷却装置之间的交界...

【专利技术属性】
技术研发人员：高天翼，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：