本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)中心散熱領(lǐng)域，更具體的涉及一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，算力作為新質(zhì)生產(chǎn)力，算力的提升與經(jīng)濟(jì)發(fā)展程正相關(guān)關(guān)系。隨著算力的發(fā)展，算力芯片及算力服務(wù)器的工號(hào)逐步上升，與之相對(duì)應(yīng)的單機(jī)柜功率也迅速增長。隨著高功耗芯片、高密度服務(wù)器以及大功率單機(jī)柜的逐步演進(jìn)，對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的風(fēng)冷散熱技術(shù)來說，既容易出現(xiàn)局部熱點(diǎn)影響換熱性能，又需要不斷的降低送風(fēng)溫度，增大送風(fēng)風(fēng)量，影響制冷能耗。因此，傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱模式在換熱性能及能耗優(yōu)化方面逐步受限。

2、液冷通過采用液態(tài)冷卻工質(zhì)流動(dòng)方式帶走發(fā)熱元件熱量替代風(fēng)冷換熱中采用空氣換熱的模式。液冷技術(shù)可以更好地支持高功耗芯片解熱，保持芯片低溫運(yùn)行，延長壽命；充分利用室外自然冷源冷卻，降低數(shù)據(jù)中心pue；提高關(guān)鍵部件換熱效率，減少服務(wù)器散熱熱點(diǎn)，支持機(jī)柜更高密度；降低數(shù)據(jù)中心噪聲，提升數(shù)據(jù)中心環(huán)境適應(yīng)性，是未來算力數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要技術(shù)方向。

3、目前，以水為工質(zhì)的單相冷板式液冷技術(shù)相對(duì)成熟，占用空間少，具有一定的單點(diǎn)散熱能力。但是以水為工質(zhì)的散熱系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)中有一系列水處理裝備，但是仍然有大量冷板堵塞失效的事故存在；此外，為了避免冬季系統(tǒng)管路冰堵，冷卻工質(zhì)通常選擇去離子水或乙二醇/丙二醇水溶液，若冷卻工質(zhì)與冷板材質(zhì)選擇或后期維護(hù)不當(dāng)，長期運(yùn)行后可能出現(xiàn)腐蝕，導(dǎo)致冷卻工質(zhì)泄露，出現(xiàn)燒板或宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。因而，隨著算力芯片的進(jìn)一步發(fā)展，以及算力芯片高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的安全保障，對(duì)液冷冷板系統(tǒng)的散熱技術(shù)以及冗余安全設(shè)計(jì)提出了更高的技術(shù)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種適用于數(shù)據(jù)中心散熱領(lǐng)域的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，使其在服務(wù)高熱流密度電子器件的安全高效運(yùn)行中，有效保障算力設(shè)施及數(shù)據(jù)的安全運(yùn)行。該系統(tǒng)不僅安全余量高，而且具有散熱能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、溫控精度高、適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括均熱板、冷板組、氣體管路、雙作用閥門、回氣總集管、冷凝器、泵、液體管路、分液總集管和換熱流體；包括至少一組回氣總集管和分液總集管；包括至少一個(gè)冷板組；所述冷板組由至少2個(gè)相互獨(dú)立交叉布置的冷板組成，冷板可以單獨(dú)進(jìn)行安裝維護(hù)；所述冷板是由液體入口、換熱支路、回氣支路和回氣集管組成的一體結(jié)構(gòu)；所述換熱流體從冷板的液體入口進(jìn)入，均勻流入各換熱支路進(jìn)行吸熱相變，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)流體后，通過各回氣支路進(jìn)入回氣集管，經(jīng)氣體管路、雙作用閥門一、氣體軟連接管路、雙作用閥門二進(jìn)入回氣總集管，然后經(jīng)氣體管路進(jìn)入冷凝器冷凝為液態(tài)換熱流體，經(jīng)液體管路在泵的推動(dòng)下進(jìn)入分液總集管，將換熱流體均勻分配后，經(jīng)雙作用閥門四、液體軟連接管路、雙作用閥門三、液體管路輸送給冷板。

4、上述技術(shù)方案中，所述均熱板可以是碳纖維、石墨烯、銀、銅、鋁高導(dǎo)熱材料中的一種或幾種，也可以是熱管。

5、優(yōu)選的，所述冷凝器可以是風(fēng)冷式冷凝器、水冷式冷凝器的一種或組合。

6、優(yōu)選的，所述換熱流體為低沸點(diǎn)流體工質(zhì)，或?yàn)槎喾N低沸點(diǎn)流體工質(zhì)的混合物，或低沸點(diǎn)流體工質(zhì)與納米顆粒的混合物。

7、優(yōu)選的，所述泵為耐高壓無泄漏的機(jī)械泵或壓電泵。

8、優(yōu)選的，所述雙作用閥門為耐高壓具有雙向可關(guān)閉作用的快速連接功能，且連接后無泄漏。

9、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)及突出性的技術(shù)效果：本發(fā)明緊密結(jié)合數(shù)據(jù)中心高功率算力芯片安全運(yùn)行和冷卻需要，通過對(duì)液冷式冷板結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)冷板的冗余設(shè)計(jì)，構(gòu)建算力芯片液冷冷卻的新思路，解決機(jī)柜故障或運(yùn)維過程中系統(tǒng)的冗余問題，實(shí)現(xiàn)高熱流算力系統(tǒng)的在線維護(hù)。

技術(shù)特征：

1.一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括均熱板、冷板組、氣體管路、雙作用閥門、回氣總集管、冷凝器、泵、液體管路、分液總集管和換熱流體；包括至少一組回氣總集管和分液總集管；包括至少一個(gè)冷板組；所述冷板組由至少2個(gè)相互獨(dú)立交叉布置的冷板組成，冷板可以單獨(dú)進(jìn)行安裝維護(hù)；所述冷板是由液體入口、換熱支路、回氣支路和回氣集管組成的一體結(jié)構(gòu)；所述換熱流體從冷板的液體入口進(jìn)入，均勻流入各換熱支路進(jìn)行吸熱相變，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)流體后，通過各回氣支路進(jìn)入回氣集管，經(jīng)氣體管路、雙作用閥門一、氣體軟連接管路、雙作用閥門二進(jìn)入回氣總集管，然后經(jīng)氣體管路進(jìn)入冷凝器冷凝為液態(tài)換熱流體，經(jīng)液體管路在泵的推動(dòng)下進(jìn)入分液總集管，將換熱流體均勻分配后，經(jīng)雙作用閥門四、液體軟連接管路、雙作用閥門三、液體管路輸送給冷板。

2.在按照權(quán)利要求1所述的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：所述均熱板可以是碳纖維、石墨烯、銀、銅、鋁高導(dǎo)熱材料中的一種或幾種，也可以是熱管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝器可以是風(fēng)冷式冷凝器、水冷式冷凝器的一種或組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱流體為低沸點(diǎn)流體工質(zhì)，或?yàn)槎喾N低沸點(diǎn)流體工質(zhì)的混合物，或低沸點(diǎn)流體工質(zhì)與納米顆粒的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：所述泵為耐高壓無泄漏的機(jī)械泵或壓電泵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，其特征在于：所述雙作用閥門為耐高壓具有雙向可關(guān)閉作用的快速連接功能，且連接后無泄漏。

技術(shù)總結(jié)
一種高冗余液冷冷板系統(tǒng)，包括均熱板、冷板組、氣體管路、雙作用閥門、回氣總集管、冷凝器、泵、液體管路、分液總集管和換熱流體，且包括至少一個(gè)冷板組，冷板組由至少2個(gè)相互獨(dú)立交叉布置的冷板組成，可實(shí)現(xiàn)高熱流算力芯片冷板系統(tǒng)的在線維護(hù)。本發(fā)明結(jié)合算力芯片的運(yùn)行安全和節(jié)能的需求，不僅安全性高，而且具有散熱能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、溫控精度高、適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢。

技術(shù)研發(fā)人員：馬躍征,劉亦方
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京豐聯(lián)奧?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2