【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及两相冷却设备领域。特别地，本专利技术涉及用于测试两相冷却设备的方法和控制器、涉及用于操作控制器的计算机程序、以及涉及其中存储有计算机程序的计算机可读介质。
技术介绍
1、用于电力电子应用的高级两相冷却设备(例如，3d冷却设备(如2d蒸汽室)和/或2d冷却设备(如2d热管或热虹吸管))由具有高导热性的材料制成，例如由金属(例如，铜)制成，并且依赖于使用冷却介质(例如，水)作为工作流体以获取其最佳热性质。
2、图1示出了两相冷却设备20、特别是根据现有技术的热管或2d蒸汽室的一个示例。冷却设备20具有包围腔24的壳体22，其中壳体22的内壁26围绕腔24。腔24具有顶部区域28和底部区域30。在图1中，冷却设备20的取向与冷却设备20的正常使用期间的取向相同。通过这种“正常”取向，顶部区域28被布置在底部区域30上方。冷却介质32在腔24中。此外，多孔结构可以被布置在腔24内。多孔结构可以覆盖壳体22的内壁26的至少一部分，并且可以从顶部区域28延伸到底部区域30。多孔结构可以被布置用于将冷凝的冷却介质32从顶部区域28引导到底部区域30。
3、冷却设备20相对于对称轴线34是对称的。在2d冷却设备的情况下，冷却设备20相对于对称轴线34是旋转对称的。在3d冷却设备的情况下，冷却设备20可以是镜像对称的，其中对称轴线34可以表示对应对称平面。
4、在例如水作为冷却介质32的情况下，当冷却到0℃以下时，冷却介质32冻结。在经历这种相变的同时，如果腔24内部有更多的水，如可以容纳在多孔结
5、图2示出了底部区域30，其中冷却介质32作为液体冷却介质36和冻结的冷却介质40而存在于底部区域30中。由于壳体22具有高导热性，冷却介质32从底部区域30的外围区域朝向底部区域30的中央冻结，其中在图1和图2中，底部区域30的中央对应于底部区域30中的对称轴线34。因此，如果冷却介质32冻结，首先，液体冷却介质池36被形成在冻结的冷却介质40的中间。液体冷却介质36、特别是池具有上表面38。只要存在液体冷却介质36的上表面38，冻结的冷却介质40的膨胀就将剩余的液体冷却介质36推向顶部区域28并且使其不经受高压。因此，即使存在水池，壳体22也不会凸起。
6、然而，如果液体冷却介质36开始被冻结的冷却介质40围绕，特别是如果液体冷却介质32的上表面38被封闭，则液体冷却介质池36被转变成封闭的液体冷却介质袋36，并且壳体22的内壁26上出现高压，其最终导致壳体22的凸起和/或底部区域30中的冷却介质32的泄漏，并且因此导致冷却性能的损失。
7、图3示出了图2的底部区域30，其中冷却介质32被冻结，使得液体冷却介质袋36被冻结的冷却介质40包围。由于冻结的冷却介质40的膨胀以及液体冷却介质袋32完全存在于冻结的冷却介质40内而作用在壳体22上的压力由两个箭头表示，这两个箭头示出了对应膨胀力的方向42。由于壳体22的外壁变形，壳体22的凸起进而可能导致泄漏(液体冷却介质36可以通过该泄漏而泄漏到壳体22外部)，和/或可能导致与待冷却的电子组件失去接触。这两种情况都将导致冷却设备20和/或待冷却的电子组件的故障。
8、液体冷却介质36的正确量是冷却设备20的冷却性能与可靠性之间的折衷。冷却性能在特定的预限定量的水的情况下具有最佳性能，其中如果液体冷却介质36的量大于多孔结构所能容纳的量，则冷却设备20的可靠性下降。冷却设备20的制造商倾向于根据需要将稍微多一点的冷却介质32填充到腔24中，以便在冷却设备20的冷却性能方面处于安全侧。然而，如果冷却设备20被过度填充，则可能出现上述缺点。因此，重要的是，查明腔24内是否有正确量的液体冷却介质36。因此，需要一种用于测试两相冷却设备20、特别是用于测试冷却设备20是否被过度填充的方法。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于测试两相冷却设备、特别是用于测试冷却设备是否被过度填充的方法，该方法可以容易地执行，该方法可以在不需要打开冷却设备和/或测量冷却设备内的冷却介质的量(例如，通过移除冷却介质并且测量其体积)的情况下执行，和/或该方法是非常准确的。
2、这些目的是通过独立权利要求的主题来实现的。根据从属权利要求和以下描述，另外的示例性实施例是很清楚的。
3、特别地，本专利技术的目的通过一种用于测试两相冷却设备的方法来实现。冷却设备具有围绕腔的壳体和在腔内的冷却介质。该方法包括：控制冷却设备的环境空气的温度，使得腔内的冷却介质从其液态转变为其固态和/或从其固态转变为其液态，同时监测冷却设备的第一温度；确定所监测的第一温度是否满足预定标准；以及如果满足标准，则确定冷却设备被过度填充冷却介质。
4、如上面关于图3所解释的，如果冷却设备被过度填充，则在底部区域中形成液体冷却介质池。如果冷却设备被冷却到冷却介质的冻结温度或更低，则在冻结的冷却介质内形成封闭的液体冷却介质袋。液体冷却介质池以及液体冷却介质袋导致冷却设备在底部区域内具有比在顶部区域中大得多的潜热。这种效应可以在相变时从所监测的第一温度中准确地看出。此外，第一温度的测量和监测可以以简单的方式进行。此外，该方法可以在不需要打开冷却设备和/或测量冷却设备内的冷却介质的量(例如，通过移除冷却介质并且测量其体积)的情况下执行。
5、因此，上述用于测试两相冷却设备、特别是用于测试冷却设备是否被过度填充的方法可以容易地执行，可以在不需要打开冷却设备和/或测量冷却设备内的冷却介质的量(例如，通过移除冷却介质并且测量其体积)的情况下执行，和/或非常准确。
6、两相冷却设备可以是3d冷却设备(如3d蒸汽室)、和/或2d冷却设备(如2d热管或热虹吸管)。壳体可以包括具有高导热性的金属，例如铜，或者可以由其制成。在两相冷却设备的正常使用期间，顶部区域布置在底部区域上方。冷却介质例如可以是水。预定标准可以是随着时间的预定温度模式。冷却设备的第一温度可以通过从第一传感器接收信号来监测，该第一传感器可以被布置在壳体外部并且与壳体热接触，该第一传感器可以与环境空气热隔离，并且可以被布置在底部区域处。
7、如果预定标准是预定温度模式，则可以训练神经元网络并且将其用于区分被过度填充的冷却设备的温度模式与未被过度填充的冷却设备的温度模式。该训练可以借助于相应地被过度填充和被适当填充的冷却设备的温度模式的训练集来进行。
8、根据一个实施例，通过确定至少一个曲线图来确定所监测的第一温度是否满足至少一个预定标准，该至少一个曲线图表示在第一温度被监测期间随时间监测的第一温度，并且确定该曲线图是否满足预定标准。例如，如果第一温度被测量给定持续时间(例如，在相变中的至少一个相变期间)，则第一温度可以不是连续地测量的，而是以规则的时间间隔来测量，例如以视图秒的时间间隔，例如每6秒或每8秒测量一次。然后，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于测试两相冷却设备(20)的方法，所述冷却设备(20)具有围绕腔(24)的壳体(22)和在所述腔(24)内的冷却介质(32)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下方式确定所监测的第一温度(T1)是否满足至少一个所述预定标准：
3.根据权利要求2所述的方法，其中
4.根据权利要求2或3中一项所述的方法，其中通过以下方式确定所述曲线图是否满足所述预定标准
5.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中通过在所述冷却介质(32)的所述相变中的至少一个相变期间和/或在所述第三部分内确定所述曲线图的宽度，来确定所述曲线图是否满足所述预定标准；其中如果所确定的宽度大于预定宽度阈值，则满足所述预定标准。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度(T1)是在所述壳体(22)的底部区域(30)处感测的，所述方法还包括：
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一温度(T1)被监测预定长的时间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
9.根据前述
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一传感器(44)被布置在所述壳体(22)的底部区域(30)处。
11.一种用于测试两相冷却设备(20)的控制器(48)，所述控制器包括处理器和存储器，其中所述处理器被配置为执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
12.一种计算机程序，用于操作用于测试两相冷却设备(20)的控制器(48)，所述计算机程序在由处理器执行时适于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读介质，其中存储有根据权利要求12所述的计算机程序。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于测试两相冷却设备(20)的方法，所述冷却设备(20)具有围绕腔(24)的壳体(22)和在所述腔(24)内的冷却介质(32)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下方式确定所监测的第一温度(t1)是否满足至少一个所述预定标准：
3.根据权利要求2所述的方法，其中
4.根据权利要求2或3中一项所述的方法，其中通过以下方式确定所述曲线图是否满足所述预定标准
5.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中通过在所述冷却介质(32)的所述相变中的至少一个相变期间和/或在所述第三部分内确定所述曲线图的宽度，来确定所述曲线图是否满足所述预定标准；其中如果所确定的宽度大于预定宽度阈值，则满足所述预定标准。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度(t1)是在所述壳体(22)的底部区域(30)...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·索罗古本科，达尼埃莱·托雷辛，安德烈·彼得罗夫，布鲁诺·阿戈斯蒂尼，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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