一种具备防凝露功能的双回路液冷系统及控制方法技术方案

本发明专利技术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；本发明专利技术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。效避免了结露风险。效避免了结露风险。

【技术实现步骤摘要】
一种具备防凝露功能的双回路液冷系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种具备防凝露功能的双回路液冷系统，属于液冷


技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]本专利技术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。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]第一方面，本专利技术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：
[0007]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；
[0008]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。
[0009]进一步的，所述散热模块设有多个，多个散热模块并联连接。
[0010]进一步的，所述散热模块与水泵之间还设有储液罐。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]第二方面，本专利技术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：
[0017]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％；
[0018]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％；
[0019]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％。
[0020]进一步的，包括：
[0021]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。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0023]1)本专利技术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。
[0024]2)本专利技术考虑了结露风险。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。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种具备防凝露功能的双回路液冷系统的系统结构图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，本实施例介绍一种具备防凝露功能的双回路液冷系统，主要包括内循环系统和外循环系统。外循环系统采用外部供水，将其作为冷却水，由外部水泵提供动力，外部供水通过钎焊式冷却器与内循环系统高温水进行换热，将内循环系统水的热量带走，流出钎焊式换热器后，最终从外循环系统出口流出至外部供水管道内。内循环系统为独立循环，与外循环系统的外部供水隔开，内循环系统依靠驱动水泵为动力，内循环系统水经过水泵后获得动力，经过单向阀，然后进入到水冷板内，在水冷板内进行换热，将电源模块产生的热量带走，由低温水变为高温水。然后从水冷板流出，进入钎焊式换热器内，在换热器内同外循环系统的外部冷却水进行换热，由高温水变成低温水，然后又进入驱动泵，参与到下一个循环中去。
[0030]其中，内循环系统由散热模块，储液罐、水泵、单向阀、板式换热器和管路组成。所述散热模块通过管路依次与储液罐、水泵、单向阀、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；
[0031]外循环系统主要由板式换热器、电磁阀、管路等组成。所述外循环系统与内循环系统共用一个板式换热器，内外循环通过板式换热器换热。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
[0032]换热模块为水冷板、可以通过真空钎焊、搅拌摩擦焊、电子束焊等多种方式焊接而成。水冷板进出口通过盲插式液冷快接头连接。散热模块可以为多个，每个换热模块并联连接。
[0033]换热工质流出水冷板后进入储液罐，储液罐设置有液位计，之后经过水泵增压后与外循环水通过板式换热器换热。
[0034]板式换热器前后端均设置有温度传感器用于监测进出水温度；
[0035]水泵设计有两只并联，互为冗余，水泵出口设有单向阀，且设有压力传感器用于监测内循环压力；
[0036]外循环设有温度传感器用于监测外循环温度，设有电磁阀用于调节外循环流量；
[0037]换热环境内设有露点仪用于监测环境露点温度。
[0038]所有传感器、调节阀电路以及电控板布置在独立空间，与水路部分实现水电分离。
[0039]冷却介质可以为去离子水、防冻液等工质。
[0040]电磁流量调节阀控制逻辑为：当外循环进口温度Tw低于环境露点温度Td时，若此时内循环出口温度小于安全阈值(T0)，流量调节阀开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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：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；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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆高锋，张庆，沙奔，戴晓航，汪珂，黄森，丁涛，
申请(专利权)人：苏州华旃航天电器有限公司，
类型：发明
国别省市：